<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne un procédé de séchage ae matières collo dales, en particulier de touilles brunes à caractères de lignite, dans lequel la substance à sécher est échauffée dans un ou plusieurs évaporateurs sous l'action directe de vapeur sous pression et d'eau chaude, et est ensuite re- froidie.
Ainsi qu'il est connu, la houille cède déjà, lorsqu'on l'échauffe sous pression, une partie notable de sa teneur en eau sous forme liquide. Il faut rapporter ceci principalement à une destruction de sa structure colloï- dale, à une contraction aes capillaires ainsi qu'à des phénomènes de carbura- tion, par lesquels la houille passe d'un état hydrophile à un état hydrophobe.
Cette expulsion a'eau liquide commence à environ 90 C et s'accentue considérablement lorsqu'est dépassée une température de 160 C, et alors une expulsion d'eau déterminée est associée à chaque température maxima atteinte, suivant la structure de la houille. Il faut un certain temps pour échauffer chaque morceau de houille à coeur. Lorsque ceci est réalisé, une durée d'évaporation même très prolongée n'entraîne pas une expulsion supplémentaire d'eau qui vaille la peine a'être considérée. Mais par contre une nouvelle élévation de tem- pérature entraîne aussitôt un nouveau départ d'eau.
Par des expériences appro- fonuies, on a établi clairement, aepuis longtemps, que ces phénomènes irréversibles basées sur une destruction progressive des colloïdes sont principalement une conséquence de la température, et que dans l'emploi de vapeur saturée, la pression seule conditionne obligatoirement la température. En provoquant une détente avec diminution simultanée de la température, l'eau de la houille contenue dans les évaporateurs entre en ébullition ainsi que le condensat, mais en plus la chaleur sensible emmagasinée dans la houille provoque une vive évaporation de l'humidité encore contenue dans la houille, et cela hors de toute la masse; celle-ci se recroqueville par suite en bloc et non d'abord dans les parties externes, de sorte que son caractère morcelé subsiste.
La détente peut être poussée jusqu'à ues tensions de vide, ou bien on l'interrompt à la pression atmosphérique et on continue à sécher et à refroidir la houille en insufflant de l'air frais au travers de sa masse. Le premier procédé est, comme on le sait, plus économique et plus efficace, car alors tout le contenu calorifique de la houille est utilisé au séchage; le secona procédé est plus sûr d'exploitation et meilleur marché.
Du. fait que, pour une qualité donnée de houille brute, la quantité d'eau liquiae libérée dépend de manière importante seulement de la température maxima, et que le départ par ébullition qui suit a lieu suivant des lois physiques rigides, il se fait que pour une sorte de houille donnée et pour l'emploi ae vapeur saturée, la teneur en eau finale ne aépend elle aussi prin- cipalement que de la haute température appliquée. On ne dispose d'une possi- Dilité de réglage que par en bas, en n'utilisant pas complètement les pressions et températures admissibles.
Le processus de séchage précédent est exécuté en grand de façon telle qu'on échauffe la matière, par exemple la houille brune, aans des récipients clos, dits évaporateurs, par de la vapeur sous pression et de l'eau chaude jusqu'à aes températures de 200 C et qu'ensuite on refroidit de nouveau en laissant la pression tomber et la vapeur se dégager. Comme un échauffement par vapeur vive seule et un échappement consécutif à l'air libre de la vapeur d'étendue seraient trop peu économiques, on amène la vapeur uétendue dans une chaudière nouvellement remplie et on préchauffe la houille.
Même dans ce casl'utilisation de la chaleur est encore tout à fait imparfaite, car à environ 2 atmosphères ou 120 C il se produit un équilibre de température et ue pression entre les deux récipients et la chaleur demeurant dans l'évaporateur chaud ne peut plus être utilisée dans le processus.
On a essayé diversement de rendre ce processus plus économique encore. La présente invention part de cette constatation, que les quantités de chaleur nécessaires pour l'échauffement de la matière et du récipient sont presque aussi grandes que celles qui sont libérées au refroidissement et qu'on
<Desc/Clms Page number 2>
peut conduire le processus avec un apport minimum de @ @ @ chaleur, lorsque la chaleur ae la détente est, en évitant autant que possi- ble les pertes de chaleur et de potentiel calorifique, amenée à un évapora- teur à échauffer, de telle sorte que la chaleur obtenue par détente en der- nier lieu à température la plus basse,
est introduite d'abord et que la cha- leur obtenue par détente en premier lieu à température la plus haute est in- troduite en dernier lieu. Une telle transmission de chaleur tout à fait im- possible par passage direct d'un évaporateur à un deuxième, est, suivant l'in- vention, obtenue par le fait qu'on procède à la détente et à réchauffement par étages ou échelons et que les quantités de chaleur partielles qui appa- raissent par échelon à la détente sont, chacune pour soi, d'abord emmagasi- nées puis passées par voie inverse à l'échelon a'échauffement'immédiatement inférieur.
Une telle installation faite suivant l'invention peut être réa- lisée au moyen d'un évaporateur et d'un jeu correspondant d'accumulateurs de chaleur échelonnés. L'évaporateur est alors soumis à aétente par échelons successifs vers les différents: accumulateurs en échelonnement, ensuite on le vide et on le remplit à nouveau et finalement on l'échauffe de nouveau en succession inverse avec les mêmes quantités de chaleur, de sorte que la cha- leur dégagée d'abord est introduite la dernière. De la vapeur vive ou fraîche n'est utilisée que pour alimenter le dernier échelon, l'échelon supérieur a'é- chauffement. De ceci il ressort clairement que la consommation de chaleur à laquelle il faut satisfaire est d'autant plus faible que les échelons sont plus petits, c'est-à-dire que leur nombre est plus grand.
Mais comme il se produit aussi des pertes de chaleur continues par conduction et par rayonne- ment, et qu'un nombre excessif a-échelons compliquerait l'installation, on se limitera avantageusement à un domaine de température de 0-200 C, en 3-5 éche- lons.
Dans le cadre d'une assez grande installation, un tel jeu d'ac- cumulateurs à échelonnement est utilisé en commun par une multiplicité d'éva- porateurs ; on réduit ainsi les frais d'établissement y afférents et les pertes de chaleur des accumulateurs, à une faible fraction. L'absorption et la res- titution de chaleur se font en une suite dense en sorte qu'il se fait un écou- lement de chaleur presque ininterrompu. De ce fait les dimensions et les frais correspondants des acmulateurs peuvent être très diminués, cependant les accumulateurs doivent être dimensionnés de telle sorte qu'on évite d'impor- tantes chutes de pression.
Du fait qu'on exploite les évaporateurs de manière tout a fait indépendante les uns des autres, chaque processus opératoire peut être mené dans le temps optium, et l'exploitation de chaque évaporateur être aaaptée aux conditions variables de régime. Des troubles lors de l'enlèvement ae la houille et d'autres irrégularités de fonctionnement n'ont pas d'effet sur les évaporateurs voisins, et le nombre des évaporateurs en service peut être choisi de la manière optima et en proportion de l'importance de la pro- duction. Grâce à cela on arrive à une utilisation maxima des possibilités et à une économie optima.
L'utilisation d'un accumulateur d'échelonnement dans le séchage de houille brute est liée à certaines conditions. La houille brute contient de grandes quantités de poussières, de glaises et d'autres impuretés qui s'ag- glomèrent pendant l'évaporation et qui rendent le vidage très difficile, et qui, au cours des processus de détente encrasseraient les accumulateurs et les conuuites et détérioreraient les organes de fermeture ou d'isolement.
Donc suivant l'invention, on utilise l'eau chaude qui se proauit aans les échelons inférieures et dans le condenseur ou dans la tour de ruissellement par conaensation de la vapeur a'évaporation, pour que la houille brute amenée fraîchement dans l'évaporateur soit baignée en courant ascendant, qu'elle y soit levée et préchauffée. Alors la première eau introduite dans l'évapora- teur le quitte froiae et chargée de boues, après quoi on amène de l'eau chau- de en circuit dans les évaporateurs jusqu'à ce que la houille soit complète- ment échauffée. L'eau contenue dans la chaudière est alors refoulée dans les
<Desc/Clms Page number 3>
réservoirs à eau chaude par la vapeur d'accumulateur venant ensuite ou par ue l'air comprimé.
Concernant le processus de lavage, il faut faire attention que l'évaporateur s'échauffe en fait rapidement, mais ne restitue sa chaleur propre très considérable@ qu'avec inertie, en sorte que la paroi de l'évapora- teur, après viuange et remplissage, possède toujours une température de 140 à 150 C. Pour éviter que cette chaleur propre soit emmenée lors du rinçage et du préchauffage par l'eau de circulation, suivant l'invention, la paroi intérieure de l'évaporateur est arrosée pendant toute la détente et sa chaleur propre est utilisée à former de la vapeur.
Pendant l'évaporation, il se produit en outre, par suite de la carburation, de l'acide carbonique, qui passe dans l'accumulateur'supérieur, et de là, au prochain préchauffage, à un évaporateur.suivant, et qui, augmenté de l'aciae carbonique formé avec la nouvelle charge, retourne dans l'accumulateur. L'acide carbonique s'enrichissant, qui ne prend pas part à la condensation et à la vaporisation, amènerait très rapidement la stagnation du procespus et suivant l'invention il est éliminé continuellement avec une certaine quantité de vapeur de telle sorte que le mélange s'écoulant cède sa chaleur à l'accumulateur de chaleur disposé en suivant, au moyen d'échangeurs de chaleur à surface, du type le plus simple. A l'air libre ne s'échappe finalement en principe, aprèscondensation de la vapeur, que de l'anhydride carbonique gazeux.
La vapeur vive nécessaire pour le chauffage en pointe du ou des évaporateurs est avantageusement produite dans un transformateur de vapeur chauffé avec de la vapeur à'hauté pression â condenser. On bénéficie @lors- de l'avantage d'avoir un circuit d'eau fermé pour la chaudière à haute pression.
L'eau d'alimentation pour le transformateur de vapeur peut avantageusement être préchauffée en utilisant la chaleur perdue du système d'évaporateurs, Comme les accumulateurs de vapeur ne reçoivent que des matières sous forme de vapeurs ou de gaz, leur contenu en eau augmente seulement par suite de leurs propres pertes de chaleur, relativement petites. Ce condensat, augmenté du condensat se-formant dans le préchauffage de la houille, et de l'eau de la houille qui part, peut être utilisé pour le préchauffage de l'eau d'alimentation de chaudières et pour d'autres buts d'utilisation de chaleur, pour autant que sa chaleur ne peut plus être transférée par vaporisation dans les accumulateurs.
Comme cela a été évoqué plus haut, ces procédés qui ne travaillent qu'à la vapeur saturée présente l'inconvénient appréciable qu'ils ne sont pas réglables quant au degré de séchage de la matière à sécher , en sorte que pour obtenir aes degrés de séchage plus élevés il faut de plus fortes températures maxima et par suite aussi des pressions de vapeur élevées. Il faut tenir compte ici de ce que les accumulateurs contiennent aussi de l'acide carbonique et quelque peu d'air, raison pour laquelle la pression d'admission pour les accumulateurs et les évaporateurs doit être choisie plus élevée que cela ne correspondrait à la température maxima.
C'est ce qui fait que, pour des aegrés de séchage élevés, on arrive à des évaporateurs à parois épaisses, qui non seulement sont très coûteux, mais qui, par leur grand poids et leur grand contenu calorifique, ont une influence sensible sur le processus.
L'emploi a'évaporateurs plus légers, et un réglage du aegré de séchage peuvent, maintenant, exister avec l'invention, lorsque la chaleur à amener à l'échelon supérieur, à la matière à sécher, est amenée, non par de la vapeur saturée, mais , de manière connue en soi, par circulation de vapeur modérément surchauffée. Une houille prétraitée à la vapeur saturée, par exem- %le j@squ'à 195 C, s'échauffe davantage sous l'action de vapeur surchauffée et recommence aussitôt à expulser de l'eau qui entoure les morceaux de houille et les protège cte l'action directe de la vapeur vive.
Des températures de vapeur inadmissiulement hautes peuvent, suivant l'invention, être évitées par le fait que, pour le chauffage ultérieur de la vapeur de circulation, on utilise un surchauffeur chauffé avec de la vapeur à haute pression . Grâce à la très bonne transmission de chaleur par la vapeur surchauffée, réchauffement
<Desc/Clms Page number 4>
se fait sous forme d'un graain de température qui progresse dans le contenu ae l'évaporateur. Suivant l'invention, la vapeur surchauffée est amenée dans la direction de l'égoutteur, pourqu'elle pousse devant elle l'eau chassée.
Les quantités de vapeur quise proauisent par vaporisation ae l'eau chassée et par ébullition dans la houille, s'écoulent vers l'accumulateur supérieur et sont retraitées dans le processus. Après le chauffage à la vapeur surchauffée, les évaporateurs sont soumis à détente par échelon comme dans l'exploi- tation à la vapeur saturée.
Par l'action continuée de la vapeur surchauffée, dont la température est supérieure au point d'ébullition, correspondant à la pression, de l'humidité de la houille, l'humiaité contenuedans la houille pourrait être vaporisée jusqu'à la dernière trace. Mais il y aura avantage à n'extraire avec la vapeur surchauffée, qu'autant d'eau qu'il faut pour que compte*,-- -- tenu ae l'évaporation subséquente on ait la teneur en eau résiauelle désirée.
La possibilité de réglage donnée ainsi permet de faire face aux influences d'une humiuité initiale variable, de types de houilles variables et de structures diverses et de satisfaire aux demandes de la clientèle et aux conditions du marché.
Dans le procédé à la vappur surchauffée on obtient l'économie maxima lorsque la quantité de chaleur maxima amenée avec la vapeur surchauffée est aussi grande que celle qui doit être amenée pour compenser les pertes ae chaleur par conduction et rayonnement, par la vapeur surchauffée et le condensat, par l'air froia et le produit à sécher chaud , dans toutes les circonstances.
Sur le dessin, on a exposé le procédé suivant l'invention et on a montré schématiquement un dispositif pour sa réalisation.
- La figure 1 est un schéma de l'écoulement normal de chaleur d'évaporateur à évaporateur; - la figure 2 est un schéma de l'écoulement idéal de vapeur vers lequel on devrait tendre; - la figure 3 est un schéma de l'écoulement idéal de vapeur comme il est obtenu par le branchement a'éccumulateurs suivant l'invention; - la figure 4 est un diagramme ae séchage à la vapeur saturée et du séchage à vapeur saturée - vapeur surchauffée pour de la houille comme matière à sécher; - la fibure 5 est un schéma de l'écoulement de chaleur dans le séchage à la vapeur saturée; - la figure 6 est un schéma de l'écoulement de chaleur dans le séchage à la vapeur surchauffée; - la figure 7 est une coupe longituainale dans une installation de service représentée schématiquement, suivant la ligne VII-VII de la figure 8.
- la figure 8 est une coupe horizontale suivant la ligne VIIIVIII de la figure 7; - la figure 9 est une coupe transversale suivant la ligne IX-IX ae la figure 8 et figure 10 montre le circuit j'eau chaude d'un évaporateur, comme détail à plus grande échelle de la figure 7.
Dans le schéma d' écoulement ae chaleur de la figure 1, le @@@tenu de chaleur total-d'un évaporateur "A" échauffé aune température maxima (ou de crête,) de 200 C est indiqué par le rectangle de gauche, dont les surfaces partielles désignées par a - h symbolisent ces quantités de',-haleur entre des limites de température qu'on peut lire en aegrés Celsiùs sur l'échelle de gauche. Le rectangle de droite de cette figure symbolise de manière analogue un évaporateur "B" à chauffer. Dans cette figure, (comme dans les suivantes, d'ailleurs,) on a indiqué le besoin en chaleur par WB, la chaleur trans-
<Desc/Clms Page number 5>
missible par UW, la chaleur non transmissible, par NW, et la chaleur transmise par UWW.
La transmission de la chaleur de 1'évaporateur A à l'évaporateur B se faisait jusqu'à présent dans le sens des flèches allant de A à B, en sorte que seules les quantités partielles a, b,c, et d étaient transmissibles, tandis que les quantités partielles mises en évidence par un encadrement en traits accentués, e, f, g, et ± étaient perdues. Pour celles-ci@il se produisait un besoin de chaleur équivalent, aans la mesure des quantités partielles e', f', g', et h' dans l'évaporateur à échauffer], besoin de chaleur qu'il fallait couvrir par un apport de vapeur franche.
De manière analoue, on a représenté à la figure 2 l'écoulement de chaleur d'un évaporateur "C" à un évaporateur "D", comme il faudrait tendre à l'obtenir pour le cas iaéal d'une économie thermique la plus favora- ble, mais qui ne peut s'obtenir aans le cas d'écoulement direct d'un évaporateur à un deuxième évaporateur. La position aes flèches montre que les diverses quantités partielles de C à D ne peuvent être transmises que lorsque D est déjà porté par préchauffage au niveau de température inférieur de la quantité de chaleur partielle à transmettre. Dans cet écoulement de chaleur, c'est seulement la fraction h de C qui ne peut être transmise à D.
Elle doit être apportée par la quantité h', sous forme de vapeur fraîche, à l'évaporateur D pour son chauffage en pointe.
La figure 3 montre de manière analogue le schéma de l'écoulement de chaleur entre les évaporateurs "C" et "D", où, suivant l'invention, on a intercalé des accumulateurs. D'après celui-ci, de l'évaporàteur "C" se trouvant à la température de crête de 220 C, la vapeur avec un contenu de chaleur a est conduite dans l'accumulateur Sa. Ensuite la vapeur de contenu de chaleur b est transférée dans l'accumulateur Sb. Le même processus se répète;pour la vapeur avec les contenus de chaleur 8 - g, ces volumes de vapeur étant chaque fois transférés dans les accumulateurs correspondants Sc-Sg.
L'évaporateur ] à chauffer est alors alimenté successivement en vapeur des accumulateurs à Sa, les quantités de chaleur partielles g' - a' lui étant amenées successivement, en sorte qu'il ne reste plus pour l'échauffer à la température de crête qu'à fournir le besoin en chaleur h', qui doit être fourni en complément par de la vapeur fraîche. Par l'intercalation, suivant l'invention, d'accumulateurs, on peut arriver pratiquement à l'utilisation idéale, vers laquelle on tendait, au potentiel calorifique d'un évaporateur se trouvant à sa température de crête , comme cet idéal est représenté au schéma d'écoulement de chaleur de la figure 2.
Le diagramme de la figure 4 fait comprendre à titre d'exemple la dépendance du retrait a'eau en pourcents absolus de l'humidité de la matière à sécher, de la température, respectivement de la pression, au cours au processus de séchage, pour le séchage à la vapeur saturée seule ou à la vapeur saturée et à la vapeur surchauffée, de la houille. Les notations adop- tées sont : de la houille HK; aération, L; détente, respectivement mise en ébullition de l'eau, E; retrait a'eau par la vapeur surchauffée, WH; expulsion d'eau, WA; évaporation, D; suivant cette représentation, le séchage à la vapeur saturée suit la ligne i - k - 1 - m - o - p.
On atteint alors les plus hautes températures et pressions au point m avec environ 220 C, respectivement 24 atmosphères et une teneur en eau résiduelle de 18% de l'humidité de la houille brute correspondant au pointa. La même teneur en eau finale peut s'obtenir par le sèchege à la vapeur saturée et à la vapeur surchauf- fée suivant la ligne i - k - 1 - n - o - p, le trajet 1 - n correspondant à . la quantité d'eau retirée par l'action de la vapeur surchauffée.
Au lieu de 24 atmosphères.'de pression maxima il ne faut que 14 atmosphères.Si l'on doit atteinare une teneur en eau finale de 12% correspondant au point.2.1, la tem- pérature dans le processus à la vapeur saturée au point m' doit être élevée à la valeur de crête de 228 C correspondant à une pression de 28 atmosphères, tandis que dans le processus à la vapeur saturée et à la vapeur surchauffée il suffit d'un séchage prolongé sur le trajet n - n'.
<Desc/Clms Page number 6>
La différence essentielle et les avantages particulier de l'application supplémentaire, suivant l'invention, de vapeur faiblement surchauffée, par rapport au séchage à la vapeur saturée tout simplement, ressortent avec une clarté particulière de la figure 4 en particulier. Ces avantages consistent d'une part dans le fait d'éviter des pressions exagérément élevées, d'autre part dans la possibilité de réglage commoae du processus avec une meilleure utilisation thermique de l'appareillage et finalement dans la possibilité, en cas de besoin, n'arriver aussi à des degrés de sèchageequi ne peuvent être atteints en aucune faon dans le processus de séchage à la vapeur saturée.
Pour le cas spécial au sèchage de la houille, on a représenté à la figure 5 un schéma d'écoulement de la chaleur du procédé suivant l'invention aans un séchage exclusivement à la vapeur saturée avec une température de crête admise de 220 C, et on y a admis que le séchage se fait en quatre échelons, donc en employant en tout trois accumulateurs. L'échelle des pressions exprimées en degrés Celsius est au bord gauche, tandis quau bord droit on peut lire les pressions correspondantes. Les divers appareils sont symbolisés par des rectangles, et l'écoulement de vapeur et de chaleur est symbolisé par des lignes à flèches.
Sur cette figure, on a utilisé les notations suivantes (dont une partie est reprise à la figure 6): est la chaudière à vapeur à 50 atmosphères V le vaporisateur ,.µ est le préchauffeur d'eau d'alimentation, 0 l'accumulateur supérieur, M l'accumulateur intermédiaire, U l'accumulateur inférieur, KK le condenseur, tandis que les trajets des fluides sont symbolisés par DD, vapeur, KT le condensat, KTK le condensat froid, WW l'eau chaude, KH symbolise la houille et Rw la chaleur restante.
L'évaporateur F garni de houille brute venant fraîche de la mine, et fermé, est, aans le premier échelon de chauffage, échauffé avec de l'eau chaude de l'accumulateur.inférieur, jusqu'à équilibre de température à environ 60 C. L'eau chaude de l'accumulateur inférieur est alors amenée, par échange de chaleur avec la vapeur à condenser* provenant du troisième échelon de refroiaissement ae l'évaporaLeur ¯E , à sa température, le condensat de cette vapeur étant .éliminée du. circuit du procédé.
Ensuite l'avaporateur "F" dans le deuxième échelon d'échauffement est chauffé à la vapeur saturée de 2,4 at. jusqu'à l'équilibre de température à environ 112 C à partir de l'accumulateur médian, qui est maintenu à une température d'environ 125 C et qui a été alimenté par le deuxième échelon ae refroidissement de l'évaporateur "F".
Dans le troisième échelon d'échauffement, l'évaporateur "F" est échauffé à la vapeur saturée de 10 atmosphères jusqu'à équilibre de température à environ 160 C à partir de l'accumulateur supérieur, qui est maintenu à une température d'environ 180 C et qui a été alimenté par le premier échelon de refroidissement de l' évaporateur "E".
Enfin l'évaporateur "F" dans le quatrième échélon d'échauffement est alimenté à la vapeur saturée fraîche de 25 atmosphères jusqu'à l'équilibre de température à 220 C, à la température de crête. La vapeur fraîche est alors obtenue d'un vaporisateur chauffé à la vapeur à haute pression de 50 atmosphères.La chaleur du conaensat de vapeur a'ébullition et de vapeur fraîche est en majeure partie échangée dans le préchauffeur d'eau du vaporisateur, et le condensat refroiai ae cette façon est éliminé du processus à ane température d'environ 60 C.
Dans le premier échelon de refroidissement qui suit, l'évaporateur "F" cède, à une température continuellement descendante, de la vapeur saturée à l'accumulateur supérieur, jusqu'à ce qu'elle ait atteint son niveau de température d'environ 180 C. De manière analogue, le refroiaissement de cet évaporateur se parfait dans le deuxième échelon de refroidissement avec cession de vapeur saturée à l'accumulateur médian jusqu'à une température d'environ 125 C.
<Desc/Clms Page number 7>
Dans le troisième échelon de refroidissement, l'évaporateur se refroidit finalement jusqu'à environ 60 C cédant sa vapeur d'abord librement et ensuite sous vide au condensateur qui échange de la chaleur avec l'accumulateur inférieur.
Avec une chaleur résiduelle correspondant à environ 60 C la houille sèche est vidée de l'évaporateur. Elle se refroiait dans un dernier échelon de refroidissement à l'air ou par soufflage à travers d'air à la température de l'atmosphère, en quoi elle se sèche alors encore après coup et la chaleur résiauelle est peraue pour le circuit uu processus.
Du cours des flèches aans le domaine de l'évaporateur "E" il est visible que dans cet évaporateur les divers échelons de chauffage et de refroiaissement se suivent de manière analogue à celle qui a été décrite pour l'évaporateur "F".
Pour les mêmes conditions d'exploitation, pour lesquelles a été établi le schéma d'écoulement de chaleur de la figure 5 du procédé suivant l'invention pour le séchage à la vapeur saturée seule, on a donné à la figure 6 un schéma d'écoulement de chaleur pour le sèchage à la vapeur pâturée et à la vapeur surchauffée suivant l'invention.
Comme on peut le voir sur ce shéma (où on a adopté les notations suivantes : SD, vapeur saturée, AA alimentation additionnelle, UP, pompe de circulation, T, séchage, VS vapeur surchauffée , SV surchauffeur), le chauffage des évaporateurs "H" et "G" dans le premier échelon de manière analogue aux évaporateurs "F" et "E" suivant la figure 5.
La même observation vaut pour le deuxième échelon d'échauffement, avec cette différence seulement que dans le cas du séchage à la vapeur saturée et à la vapeur surchauffée, la température de l'accumulateur médian est maintenue plus haut, savoir à 130 C et pour l'échauffement des évaporateurs on emploie de la vapeur saturée de pression quelque peu plus élevée, savoir de 2,8 atmosphères.
Dans le troisième échelon d'échauffement, l'échauffement se fait à la vapeur saturée à environ 14 atmosphères, corresppndant à une température ae l'accumulateur supérieur ae 195 C, celui-ci, pour pouvoir sûrement maintenir cette température, pouvant encore être alimenté supplémentairement par ae la vapeur à haute pression à 50 atmosphères.
Le quatrième échelon a'échauffement du séchage à la vapeur saturée seule suivant la figure 5 est, dans le sèchage à la vapeur saturée et à la vapeur surchauffée remplacé par un étage de séchage à la vapeur surchauf- fée, qui est représenté schématiquement à la figure 6 pour l'évaporateur "G".
Ensuite la vapeur est mise en circulation dans cet étage à traversai'évapora- teur et un surchauffeur de vapeur (SV) chauffé à la vapeur à haute pression à 50 atmosphères, au moyen d'une pompe de circulation(UP) de telle sorte qu'elle abandonne l'évaporateur comme vapeur saturée avec environ 200 C, est ensuite surchauffée à une température de 200 -240 C et rentre dans l'évaporateur, grâce à cette pompe, comme vapeur surchauffée.
Dès que le degré de séchage désiré de la houille est atteint, l'évaporateur est a'abord relié à l'accumulateur supérieur et est aussitôt refroiui en trois échelons de refroidissement, comme dans le séchage à la vapeur saturée suivant'la figure 5, et alors , rien qu'à cause de la température plus élevée de l'accumulateur médian, le niveau de température de l'é- chelon de refroidissement correspondant est maintenu plus élevé de faun corresponuante.
L'installation d'exploitation représentée schématiquement aux figures 7-10, comprenant 24 évaporateurs, se rappprte au cas du séchage à la vapeur saturée seule.
La houille brute à sécher arrive a'aboru par les bandes trans-
<Desc/Clms Page number 8>
portedses 1, 2,3, dans le silo à houille 4, d'où elle est amenée par les trémies de chargement 5, à arnir les évaporateurs 6 (figures 7,8,9). Après évaporation terminée et ouverture des obturateurs de base, la houille tombe aans les silos d'évacation 7 d'où elle est évacuée par les bandes transporteuses 8 et passée aux pater-noster 9 ainsi qu'aux bandes transporteuses 10. Les récipients 11 servent à recevoir l'eau éliminée ae la houille dans l'évaporation et le condensat.
Comme appareils auxiliaires, on a : la chaudière à vapeur 12, l'accumulateur supérieur 15 et l'accumulateur médian 18, le condenseur 21, avec, servant a'accumulateur inférieur le réservoir à eau chaude 24, ainsi que deux pompes à jet à vide 22 et deux pompes à eau 26. La vapeur fraîche à 220 C engendrée dans le générateur de vapeur 12 au moyen de vapeur à haute pression s'écoule par la conduite 13 vers les évaporateurso La vapeur d'ébullition venant de l'échelon supérieur arrive par la conduite 14 dans l'accumulateur supérieur 15 qui présente une pression de 10 atmosphères sous une température de 180 C et qui,-au moment convenable, cède par la conduite 16 de la vapeur aux évaporateurs à échauffer.
La vapeur due à l'ébullition venant du deuxième échelon va par les conduites 17 à l'accumulateur médian;18 qui présente une température de 125 C et une pression de 2 atmosphères, et qui cède de nouveau de la vapeur, par la conduite 19, au troisième échelon.
La vapeur d'ébullition venant du troisième échelon est aspirée à travers la conduite 20 pour aller au condensateur 21, où elle se condense. L'air et la vapeur restante sont aspirés par des appareils à jet 22.
Le condenseur 21 communique par deux manches 23 avec l'accumulateur d'eau chaude 24, qui a une température de 60 C et qui représente l'accumulateur inférieur. Du réservoir 24 l'eau chaude s'écoule par la conduite 25 vers les pompes à ea@ 26, qui, par les conduites 27, l' envoient aux évaporateurs. L'eau sale qui se produit d'abord au rinçage est évacuée séparément des évaporateurs et s'en va par les conauites 28. Après le rinçage , la vanne d'évacuation corresponante est fermée, et l'eau chaude utilisant la con- auite de retour 29, est conduite en circuit aussi longtemps que nécessaire' jusqu'à échauffement parfait au charbon. Le réservoir à eau chaude 24 contient une quantité d'eau suffisante pour remplir et rincer plusieurs évaporateurs.
L'eau qui, après préchauffae, se trouve dans les évaporateurs est refoulée par la vapeur subséquente ou par de l'air comprimé, dans le réservoir 24,qu'on viae de ses boues ae terps en temps.
La figure 10 montre à grande échelle un évaporateur 6 avec récipient à condensat 11, la conduite d'évacuation d'eau de rigcage 28 et les jeux de tuyaux comprenant les tuyaux 13, 14, 16, 17, 20, 27 et 29. Une¯pompe de circulation 30 transporte, pendant la détente, le liquiae chaud par une conduite 31 dans un tube de répartition annulaire 32 qui s'e trouve dans l'évapo- rateur, grâce auquel la paroiintérieure ae l'évaporateur est arrosée et refroidie et ce qui permet d'utiliser en granae partie la chaleur contenue dans l'eau chauae.
Lorsqu'on travaille suivant le procédé à vapeur saturée et à vapeur surchauffée, on prévoir ae préférence un circuit de vapeur surchauffée Gans l'échelon supérieur, comprenant un surchauffeur à vapeur à haute pression, une soufflerie ue circulation de vapeur surchauffée, une conauite d'aller et une conduite de retuur de vapeur surchauffée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.