FR2896865A1

FR2896865A1 - MUD SEPARATOR FOR HEAT TRANSMISSION SYSTEMS

Info

Publication number: FR2896865A1
Application number: FR0655269A
Authority: FR
Inventors: G Erhardt; Dieter Balz
Original assignee: Helmut Baelz GmbH
Current assignee: Helmut Baelz GmbH
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2007-08-03
Also published as: DE102005057353A1; DE102005057353B4

Abstract

Le séparateur de boue (1) selon l'invention est destiné en particulier à des échangeurs thermiques à plaques. Il contient des moyens permettant que s'établisse une zone calme, peu agitée par le courant, qui sert de zone de séparation de boue (7). Au-dessus de cette zone est disposée avantageusement une chambre de séparation de gaz (8) par laquelle passe une partie du courant de liquide caloporteur. Un séparateur de boue de ce genre garantit un fonctionnement sûr et durable des échangeurs thermiques à plaques, même dans des conditions difficiles.The sludge separator (1) according to the invention is intended in particular for plate heat exchangers. It contains means to establish a quiet zone, not agitated by the current, which serves as a mud separation zone (7). Above this zone is advantageously arranged a gas separation chamber (8) through which passes a portion of the heat transfer liquid stream. Such a sludge separator ensures safe and durable operation of plate heat exchangers, even in difficult conditions.

Description

Séparateur de boue pour systèmes de transmission de chaleur La présenteSludge separator for heat transfer systems This

invention a pour objet un séparateur de boue pour systèmes de transmission de chaleur utilisant un liquide caloporteur, en particulier de l'eau. The invention relates to a sludge separator for heat transfer systems using a heat transfer liquid, in particular water.

Dans les systèmes de transmission de chaleur, on utilise souvent de l'eau comme liquide caloporteur. Cette eau est souvent plus ou moins chargée en sels et en gaz. Quand le liquide caloporteur constitué par l'eau est échauffé, les gaz dissous s'évacuent en grande partie. Ensuite, se déposent des sels, en particulier des carbonates, dont la solubilité dans l'eau dépend de la teneur en gaz de celle-ci. Il se forme donc de fines bulles de gaz et des particules solides, ces dernières ayant tendance à précipiter sous forme de boue. Il apparaît que des dispositifs thermiques, en particulier si les sections de passage qu'il faut optimiser, c'est-à-dire minimiser, le sont, pré-sentent une sensibilité d'autant plus grande à l'obstruction par de la boue. Ce problème peut se produire notamment dans des échangeurs thermiques à plaque qui présentent des passages relativement étroits, en forme de fentes, par où passe le liquide caloporteur. Il faut donc veiller à réaliser une séparation efficace de la boue. In heat transfer systems, water is often used as a coolant. This water is often more or less loaded with salts and gas. When the coolant constituted by the water is heated, the dissolved gases are largely evacuated. Then salts are deposited, in particular carbonates, whose solubility in water depends on the gas content of the latter. Thus, fine gas bubbles and solid particles are formed, the latter having a tendency to precipitate in the form of sludge. It appears that thermal devices, particularly if the passage sections that must be optimized, that is to say, minimize, are, pre-sense sensitivity all the greater to the obstruction by mud . This problem can occur in particular in plate heat exchangers which have relatively narrow passages, in the form of slots, through which the coolant passes. Therefore care must be taken to achieve effective separation of the sludge.

Le but de l'invention est donc de proposer un séparateur de boue effi-25 cace pour système de transmission de chaleur. Ce but est atteint avec un séparateur de boue qui comporte : un récipient de séparation qui présente un raccord d'entrée et un raccord de sortie et dont la section de passage est plus grande que celles du raccord d'entrée et du raccord de sortie, de sorte qu'il s'établit, entre le 30 raccord d'entrée et le raccord de sortie, une zone de séparation de boue, et un dispositif de guidage d'écoulement qui est monté de manière à coopérer avec le raccord d'entrée pour dévier de la direction radiale du récipient de séparation le courant entrant dans celui-ci. The object of the invention is therefore to provide an effective sludge separator for heat transfer system. This object is achieved with a sludge separator which comprises: a separation vessel which has an inlet connection and an outlet connection and whose passage section is larger than those of the inlet connection and the outlet connection, whereby between the inlet connection and the outlet connection there is established a sludge separation zone and a flow guiding device which is mounted to cooperate with the inlet connection. to deflect the flow into the radial direction of the separation vessel.

Le but de l'invention est aussi atteint avec un séparateur de boue qui comporte : un récipient de séparation qui présente un raccord d'entrée et un raccord de sortie et dont la section de passage est plus grande que celles du raccord d'entrée et du raccord de sortie, de sorte qu'il s'établit, entre le raccord d'entrée et le raccord de sortie, une zone de séparation de boue, et une chambre de séparation de gaz, disposée à l'intérieur du récipient de séparation, au-dessus de la zone de séparation de boue, et traversée par au moins une partie du courant de liquide caloporteur. The object of the invention is also achieved with a sludge separator which comprises: a separation vessel which has an inlet connection and an outlet connection and whose passage section is larger than those of the inlet connection and the outlet connection, such that between the inlet connection and the outlet connection a sludge separation zone and a gas separation chamber are arranged inside the separation vessel. above the sludge separation zone and through which at least a portion of the coolant liquid stream passes.

Un séparateur de boue de l'invention comporte donc un récipient de séparation dont la section de passage est plus grande que celle du raccord d'entrée et que celle du raccord de sortie, de manière à ce que s'établisse entre ces raccords une zone de séparation de boue. Cette zone de séparation peut être par exemple la zone d'abri d'écoulement produite par un corps de guidage d'écoulement, qui peut être par exemple une tôle directrice. En variante, on peut obtenir une telle zone relativement calme, où l'écoulement est faible, en établissant un ou plusieurs écoulements circulaires où l'eau coule lentement et calmement et séjourne relativement longtemps. De cette manière, on donne aux particules de boue le temps de se déposer. C'est bien le cas, en particulier, quand l'écoulement n'est pas turbulent dans la zone de séparation de boue, c'est-à-dire quand il n'y a qu'un seul ou quelques courants circulaires stationnaires (tourbillons). Comme déjà indiqué, le dispositif de guidage de l'écoulement peut être constitué par une tôle directrice disposée transversalement en face du raccord d'entrée, et qui est symétrique ou éventuellement asymétrique par rapport à ce raccord. De préférence, la forme de cette tôle et sa situation font qu'elle dévie le courant arrivant dans le récipient de séparation, dans une direction à peu près parallèle à la paroi de celui-ci. Ceci fait qu'en tout cas, l'écoulement qui pénètre dans le récipient de séparation ne se dirige pas directement vers le raccord de sortie. La tôle directrice peut être de forme bombée, et par exemple être disposée parallèlement à la paroi du récipient de séparation. A sludge separator of the invention therefore comprises a separation vessel whose passage section is larger than that of the inlet connection and that of the outlet connection, so that a zone can be established between these connections. sludge separation. This separation zone may be, for example, the flow-shelter zone produced by a flow-guiding body, which may be for example a guide plate. Alternatively, such a relatively quiet, low flow area can be obtained by establishing one or more circular flows where the water flows slowly and calmly and stays relatively long. In this way, the mud particles are given the time to settle. This is the case, in particular, when the flow is not turbulent in the mud separation zone, that is to say when there is only one or a few stationary circular currents ( eddies). As already indicated, the flow guiding device may consist of a guide plate arranged transversely opposite the inlet connection, and which is symmetrical or possibly asymmetrical with respect to this connection. Preferably, the shape of this sheet and its location cause it to deflect the current flowing into the separation vessel in a direction substantially parallel to the wall thereof. This means that in any case, the flow entering the separation vessel does not go directly to the outlet connection. The guide plate may be curved in shape, and for example be arranged parallel to the wall of the separation vessel.

Autrement ou en plus, le raccord d'entrée peut être décalé par rapport au raccord de sortie, et cela de préférence latéralement, ce qui crée dans le séparateur un écoulement tournant. On peut ainsi profiter aussi d'effets de cyclone. Alternatively or additionally, the inlet fitting may be offset from the outlet fitting, preferably laterally, creating a rotating flow in the separator. We can also take advantage of cyclone effects.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le séparateur de boue peut comporter une chambre de séparation de gaz disposée au-dessus de la zone de séparation de boue. Dans une forme préférée de ce mode de réalisation, cette chambre est, du point de vue de l'écoulement, disposée en parallèle avec la zone de séparation de boue. Pendant qu'une partie du courant de liquide caloporteur (eau) amenée au séparateur de boue traverse cette zone, une autre partie du courant passe d'abord par la chambre de séparation de gaz pour arriver ensuite soit directement à la sortie, soit dans la zone de séparation de boue. De préférence, c'est la partie du courant comparativement la plus petite qui traverse la chambre de séparation de gaz, ce qui minimise l'entraînement de boue dans cette chambre. Ceci fait en outre que les gaz qui se dégagent dans la zone de séparation de boue peuvent monter dans la chambre de séparation de gaz. Ainsi, l'efficacité du séparateur de boue est globalement augmentée. La chambre de séparation de gaz contient avantageusement des moyens de division de l'écoulement, par exemple des moyens entravant l'écoulement. Le moyen divisant ou entravant l'écoulement peut être un garnissage constitué d'un granulat, d'un corps poreux ou même d'un objet formé de fils ou d'un autre matériau à base de fils, tel un tissu ou un tricot. I1 sert à ralentir le courant entrant et à répartir celui-ci dans le volume relativement grand de la chambre de séparation de gaz, dans laquelle montent de fines bulles de gaz qui peuvent se rassembler en haut de cette chambre sans être entraînées par le courant. Un dégazeur automatique dis-posé à la partie supérieure du séparateur de boue peut évacuer les bulles de gaz qui se forment. Le dégazeur automatique peut être constitué par exemple d'une soupape commandée par un flotteur qui descend en présence de bulles de gaz, en ouvrant ainsi la soupape de dégazage. I1 est également possible d'utiliser des soupapes à commande électrique ou électronique. Dans une forme préférée de réalisation, le séparateur de boue est un ensemble double. I1 comporte un boîtier de préférence à peu près cylindrique, dont les extrémités sont fermées par des parties arrondies, et qui est divisé horizontalement, à peu près en son milieu, par une paroi séparatrice. Les parties supérieure et inférieure ainsi créées forment chacune un séparateur de boue correspondant à l'une des formes de réalisation décrite. Le système est conçu de préférence de telle manière que les entrées du sépara- teur supérieur et du séparateur inférieur soient opposées en diagonale. I1 en est de même pour les sorties du séparateur supérieur et du séparateur inférieur. De plus, tous les raccords sont disposés de préférence dans un plan commun. Ainsi, on arrive à concevoir un séparateur de boue, aussi bien sur le raccord d'entrée d'un échangeur thermique à plaques que sur le raccord de retour associé de cet échangeur, de sorte que l'échangeur thermique peut être efficacement maintenu propre. Selon un développement de l'invention, le séparateur de boue peut être équipé de capteurs. Ceux-ci peuvent être montés fixes ou être disposés ultérieurement, en des positions de montage correspondantes. De préférence, ces positions de montage sont déterminées de telle manière que les capteurs se trouvent en liaison à effet de mesure avec le liquide caloporteur (eau) qui se trouve dans la zone de séparation de boue. In another embodiment of the invention, the sludge separator may include a gas separation chamber disposed above the sludge separation zone. In a preferred form of this embodiment, this chamber is, from the point of view of flow, disposed in parallel with the sludge separation zone. While a portion of the heat transfer liquid (water) stream fed to the sludge separator passes through this zone, another portion of the stream passes first through the gas separation chamber to then arrive either directly at the outlet or in the sludge separation area. Preferably, it is the comparatively small portion of the stream that passes through the gas separation chamber, which minimizes mud entrainment in this chamber. This further ensures that the gases that escape into the sludge separation zone can rise into the gas separation chamber. Thus, the efficiency of the sludge separator is globally increased. The gas separation chamber advantageously contains flow-splitting means, for example means which impede the flow. The means for dividing or impeding the flow may be a packing consisting of a granulate, a porous body, or even an object formed from yarn or other yarn-based material, such as a fabric or knit. It serves to slow down the incoming current and to distribute it into the relatively large volume of the gas separation chamber, into which rise fine gas bubbles which can collect at the top of this chamber without being drawn by the current. An automatic deaerator placed at the top of the sludge separator can evacuate the gas bubbles that form. The automatic degasser may consist for example of a valve controlled by a float which descends in the presence of gas bubbles, thus opening the degassing valve. It is also possible to use electrically or electronically controlled valves. In a preferred embodiment, the sludge separator is a dual set. It has a preferably cylindrical housing, the ends of which are closed by rounded parts, and which is divided horizontally, approximately in the middle, by a dividing wall. The upper and lower portions thus created each form a sludge separator corresponding to one of the described embodiments. The system is preferably designed such that the inlets of the upper separator and the lower separator are opposed diagonally. It is the same for the outputs of the upper separator and the lower separator. In addition, all the connections are preferably arranged in a common plane. Thus, it is possible to design a sludge separator, both on the inlet connection of a plate heat exchanger and on the associated return connection of this exchanger, so that the heat exchanger can be effectively kept clean. According to a development of the invention, the sludge separator can be equipped with sensors. These can be fixed mounted or later arranged in corresponding mounting positions. Preferably, these mounting positions are determined in such a way that the sensors are in measuring effect connection with the coolant (water) which is in the sludge separation zone.

D'autres détails de formes de réalisation avantageuses de l'invention 20 sont indiquées dans les dessins et dans la description qui suit. Les dessins représentent des exemples de réalisation de l'invention. La Fig. 1 représente, en perspective et avec coupe partielle, une première forme de réalisation d'un séparateur de boue. La Fig. 2 représente schématiquement, en coupe verticale, le sépara-25 teur de la figure 1. La Fig. 3 représente schématiquement, en coupe horizontale, le séparateur de la figure 2. La Fig. 4 représente schématiquement, avec coupe partielle, une autre forme de réalisation d'un séparateur de boue. 30 La Fig. 5 représente un échangeur thermique à plaques, équipé de séparateurs de boue selon les figures 1 à 3. La Fig. 6 représente schématiquement, en coupe verticale, un séparateur de boue double combiné pour montage sur un échangeur thermique à plaques. Further details of advantageous embodiments of the invention are shown in the drawings and in the description which follows. The drawings show exemplary embodiments of the invention. Fig. 1 represents, in perspective and in partial section, a first embodiment of a sludge separator. Fig. 2 schematically shows, in vertical section, the separa-tor of Figure 1. FIG. 3 schematically shows, in horizontal section, the separator of FIG. 4 schematically shows, with partial section, another embodiment of a sludge separator. Fig. 5 shows a plate heat exchanger equipped with sludge separators according to FIGS. 1 to 3. FIG. 6 schematically shows, in vertical section, a combined dual sludge separator for mounting on a plate heat exchanger.

La Fig. 7 représente schématiquement, vu par le côté, un échangeur thermique à plaques équipé de deux doubles séparateurs de boue. Fig. 7 shows schematically, seen from the side, a plate heat exchanger equipped with two double sludge separators.

La figure 1 représente un séparateur de boue servant à séparer d'un fluide caloporteur, de l'eau notamment, des particules de boue entraînées, et à recueillir celles-ci. En plus, le séparateur de boue sert à séparer et à collecter des gaz qui se séparent de l'eau sous forme de bulles de gaz. Le séparateur de boue 1 peut être monté dans un système de chauffage ou dans un autre système calorifique. I1 présente un récipient de séparation 2 qui possède de préférence une paroi cylindrique et qui est obturé sur ses faces frontales supérieure et inférieure 3, 4 par des parties de paroi arrondies. Le récipient de séparation 2 présente de préférence une section circulaire, et il est de préférence disposé verticalement. I1 renferme un espace intérieur, qui est divisé par au moins une paroi intermédiaire 5 en une partie située au- dessus de cette paroi et une partie située au-dessous. La paroi intermédiaire 5 présente au moins un, mais de préférence plusieurs trous de passage 6, de sorte que cette paroi peut être considérée comme un crible ou une grille. La partie de l'espace interne du récipient de séparation 2 qui se trouve au-dessous de la paroi intermédiaire 5, sert de zone de séparation de boue 7, laquelle présente de préférence une section circulaire, tandis que la partie située au-dessus de la paroi intermédiaire 5 constitue une chambre de séparation de gaz 8, laquelle peut comporter un canal d'entrée relié au raccord d'entrée 9. De préférence, la paroi intermédiaire 5 est disposée au-dessus du milieu du récipient de séparation 2. Au-dessous de la paroi intermé-diaire 5, le récipient de séparation 2 présente un raccord d'entrée 9 et un raccord de sortie 10 qui sont de préférence opposés diamétralement et orientés radialement par rapport à l'axe longitudinal vertical du récipient de séparation cylindrique 2. Ces raccords sont de plus disposés de préférence à la même hauteur, de sorte que le raccord d'entrée 9 et le raccord de sortie 10 sont alignés. Parallèlement à la cloison intermédiaire 5, à une certaine distance de celle-ci et audessous du raccord d'entrée 9 et du raccord de sortie 10, se trouve une autre paroi intermédiaire 11 située de préférence au-dessous du milieu du récipient de séparation 2. Comme la paroi intermédiaire 5, cette paroi intermédiaire 11 est percée d'un grand nombre d'ouvertures 12 et constitue donc une plaque perforée. Au-dessous de la paroi intermédiaire 1l, se trouve donc séparée une chambre collectrice 13 servant à collecter les boues qui tombent de la zone de séparation de boue 7. Sur la face inférieure du récipient de séparation 2, il y a sur la partie de paroi 4 une tubulure de sortie 14 par laquelle la boue peut être évacuée de la chambre collectrice 13. Cette tubulure de sortie 14 est équipée avantageusement d'une fermeture, qui est par exemple un bouchon fileté de décharge. Dans des cas spécifiques, on peut même renoncer à la tubulure de sortie de boue 14, et cela dans les cas où la chambre collectrice 13 a une capacité suffisante pour recueillir les boues pendant toute la durée de vie de l'installation thermique ou de l'appareil raccordé. Au-dessus de la paroi intermédiaire 5, il y a un garnissage ayant par exemple la forme d'un enchevêtrement de fils 15, qui sert à séparer les peti- tes bulles d'air provenant du liquide caloporteur s'écoulant lentement, par exemple de l'eau, et qui doit de plus servir de site de formation de bulles de gaz. L'enchevêtrement de fils 15, comme le montre schématiquement la figure 2, remplit en grande partie ou en totalité la chambre de séparation de gaz 8. En particulier, il recouvre totalement la paroi intermédiaire 5. Sur la partie de paroi 3 et donc sur la face supérieure du séparateur de boue 1, il y a une tubulure de dégazage 16 à laquelle est raccordée une soupape de dé-gazage. Dans la zone de séparation de boue 7, se trouve une tôle directrice 17 qui sert à dévier de sa direction initiale le courant liquide arrivant par le raccord d'entrée 9 dans la zone de séparation de boue 7. La tôle directrice 17 peut, comme le montrent en particulier les figures 2 et 3, être une tôle bombée qui recouvre le raccord d'entrée 9 en définissant avec la paroi du récipient de séparation 2 une fente 18. De préférence, la section de passage libre de la fente 18 est plus grande que celle du raccord d'entrée 9. La tôle directrice 17 engendre ainsi un abri d'écoulement 19 (figure 3) dans lequel la vitesse de l'écoulement est plus faible que dans le raccord d'entrée 9. Avantageusement, la tôle directrice 17 ne présente, dans la zone de séparation de boue 7, c'est-à-dire entre la paroi intermédiaire 11 et la paroi intermédiaire 5, aucune ouverture ou seulement un petit nombre de petites ouvertures. Ainsi, la plus grande partie du courant entrant est déviée à peu près parallèlement à la paroi du récipient de séparation 2. La tôle directrice 17 sépare donc de la zone de séparation de boue 7 une chambre d'entrée constituée par la fente 18. Sur la tôle directrice, des deux côtés du raccord d'entrée 9, il y a des nervures ou des ailettes 17-1, 17-2, qui réduisent la fente 18 et s'étendent verticalement sur une partie de la hauteur de la tôle directrice, ou même sur toute la hauteur de cette tôle. Ces nervures forment une fente d'étranglement servant à ralentir l'écoulement et à réguler le débit du liquide qui monte dans la chambre de séparation de gaz 8. Les nervures ou ailettes 17-1, 17-2 peuvent se trouver au voisinage immédiat du raccord d'entrée ou aussi être décalées vers les extrémités de la tôle directrice. I1 y a dans cette chambre d'entrée une ouverture 20, visible sur la figure 1, qui traverse la paroi intermédiaire 5 et conduit à une zone supérieure d'entrée 21. Cette zone est séparée de la chambre de séparation de gaz 8 par un répartiteur d'écoulement d'entrée. Ce répartiteur comporte une paroi 23 qui est de préférence bombée et percée de nombreuses ouvertures d'entrée 22. Ces éléments constituent un canal d'entrée de la chambre de séparation de gaz 8, relié au raccord d'entrée 9. La paroi 23 peut être parallèle à la paroi du récipient de séparation 2, et des bords de la paroi 23 peuvent partir des parois de fermeture 24, 25, 26 aboutissant à la paroi du récipient de séparation 2. En variante, la paroi 23 peut suivre la corde d'un secteur circulaire de la chambre de séparation de gaz 8, et donc être plane. Le séparateur de boue 1 décrit fonctionne de la manière suivante. En service, le séparateur de boue 1 est disposé verticalement comme le montre la figure 2. Par le raccord d'entrée 9 arrive, dans le séparateur de boue 1, le liquide caloporteur, de l'eau par exemple. Cela est indiqué sur la figure 2 par la flèche 27. Une partie de cet écoulement est déviée vers le haut et gagne, par l'ouverture 20, la zone d'entrée 21, comme le montre une flèche 28. La plus grande partie de l'écoulement contourne par contre la tôle directrice 17, comme l'indique la flèche 29 sur la figure 3. Le courant est ralenti, et aux extrémités de la tôle directrice 17, il pénètre à peu près tangentiellement dans la zone de séparation de boue 7. La tôle directrice 17 engendre ici l'abri d'écoulement 19, qui n'est traversé que lentement par l'eau introduite. I1 peut se former un écoulement tournant, avec des tour- billons stationnaires, de sorte que s'établit un écoulement de préférence essentiellement laminaire ou du moins pauvre en turbulences. Le ralentisse-ment du courant permet la décantation des particules flottantes entraînées par l'eau. De la zone de séparation de boue 7, celles-ci tombent, à travers les ouvertures 12 de la paroi intermédiaire 11, dans la chambre collectrice 13 et s'y réunissent sous forme d'un résidu 30 qui peut au besoin être évacué par la tubulure de sortie de boue 14. Les gaz qui se dégagent dans la zone de séparation de boue 7 peuvent monter dans la chambre de séparation de gaz 8 en passant par les trous 6 de la paroi intermédiaire 5. Mais la plus grande partie de l'effet de dégazage se produit dans le courant partiel dérivé du liquide caloporteur introduit (eau). Cette eau traverse les ouvertures d'entrée 22, suivant les flèches 31, pour pénétrer dans la chambre de séparation de gaz 8, et passe alors à travers l'enchevêtrement de fils 15 qui s'y trouvent. Par contact avec la surfa- ce métallique relativement grande de l'enchevêtrement de fils 15, les gaz entraînés forment des bulles qui montent dans la chambre de séparation de gaz 8 pour quitter le récipient de séparation 2 par la tubulure de dégazage 16. De l'acier spécial est particulièrement recommandé comme matériau pour l'enchevêtrement de fils. FIG. 1 shows a sludge separator used to separate and collect trapped sludge particles from a heat transfer fluid, in particular water. In addition, the sludge separator serves to separate and collect gases that separate from the water in the form of gas bubbles. The sludge separator 1 can be mounted in a heating system or in another heating system. It has a separating container 2 which preferably has a cylindrical wall and which is closed on its upper and lower end faces 3, 4 by rounded wall portions. The separation vessel 2 preferably has a circular section, and is preferably vertically disposed. It encloses an interior space, which is divided by at least one intermediate wall 5 into a portion located above this wall and a portion below. The intermediate wall 5 has at least one, but preferably several through holes 6, so that this wall can be considered as a screen or a grid. The portion of the internal space of the separation vessel 2 which lies below the intermediate wall 5 serves as a sludge separation zone 7, which preferably has a circular section, while the portion above the intermediate wall 5 constitutes a gas separation chamber 8, which may comprise an inlet channel connected to the inlet fitting 9. Preferably, the intermediate wall 5 is disposed above the middle of the separation vessel 2. below the intermediate wall 5, the separation container 2 has an inlet connection 9 and an outlet connection 10 which are preferably diametrically opposed and oriented radially with respect to the vertical longitudinal axis of the cylindrical separation vessel 2. These connectors are further preferably arranged at the same height, so that the inlet fitting 9 and the outlet fitting 10 are aligned. Parallel to the intermediate partition 5, at a distance from it and below the inlet connection 9 and the outlet connection 10, there is another intermediate wall 11 preferably located below the middle of the separation vessel 2 Like the intermediate wall 5, this intermediate wall 11 is pierced with a large number of openings 12 and therefore constitutes a perforated plate. Below the intermediate wall 11, there is therefore separated a collecting chamber 13 for collecting the sludge that falls from the sludge separation zone 7. On the lower face of the separation vessel 2, there is on the wall 4 an outlet pipe 14 through which the sludge can be discharged from the collecting chamber 13. This outlet pipe 14 is advantageously equipped with a closure, which is for example a threaded discharge plug. In specific cases, it is even possible to dispense with the mud outlet pipe 14, and this in the cases where the collecting chamber 13 has a sufficient capacity to collect the sludge throughout the lifetime of the thermal installation or the sludge outlet pipe 14. connected device. Above the intermediate wall 5, there is a packing having for example the form of a thread entanglement 15, which serves to separate the small air bubbles from the slowly flowing heat transfer liquid, for example water, and which must also serve as a site for the formation of gas bubbles. The entanglement of wires 15, as shown schematically in FIG. 2, fills most or all of the gas separation chamber 8. In particular, it completely covers the intermediate wall 5. On the wall portion 3 and therefore on the upper face of the sludge separator 1, there is a degassing pipe 16 to which is connected a de-gassing valve. In the sludge separation zone 7, there is a guide plate 17 which serves to deflect from its initial direction the liquid flow coming through the inlet connection 9 into the sludge separation zone 7. The guide plate 17 may, as in FIG. show in particular Figures 2 and 3, be a domed sheet which covers the inlet fitting 9 defining with the wall of the separation container 2 a slot 18. Preferably, the free passage section of the slot 18 is more large that the input connector 9. The guide plate 17 thus generates a flow shelter 19 (Figure 3) wherein the speed of the flow is lower than in the input connector 9. Advantageously, the sheet metal In the mud separation zone 7, that is to say between the intermediate wall 11 and the intermediate wall 5, the director 17 has no opening or only a small number of small openings. Thus, most of the incoming current is diverted approximately parallel to the wall of the separation vessel 2. The guide plate 17 thus separates from the sludge separation zone 7 an inlet chamber constituted by the slot 18. On the guide plate, on both sides of the inlet fitting 9, there are ribs or fins 17-1, 17-2, which reduce the slot 18 and extend vertically over a portion of the height of the guide plate , or even the full height of this sheet. These ribs form a throttling slot serving to slow down the flow and to regulate the flow of the liquid which rises in the gas separation chamber 8. The ribs or fins 17-1, 17-2 can be in the immediate vicinity of the inlet connection or also be shifted towards the ends of the guide plate. There is in this inlet chamber an opening 20, visible in Figure 1, which passes through the intermediate wall 5 and leads to an upper inlet zone 21. This zone is separated from the gas separation chamber 8 by a input flow splitter. This distributor comprises a wall 23 which is preferably curved and pierced with numerous inlet openings 22. These elements constitute an inlet channel of the gas separation chamber 8, connected to the inlet fitting 9. The wall 23 may parallel to the wall of the separation container 2, and the edges of the wall 23 can from the closing walls 24, 25, 26 leading to the wall of the separation container 2. Alternatively, the wall 23 can follow the rope of a circular sector of the gas separation chamber 8, and therefore be flat. The slurry separator 1 described operates as follows. In operation, the sludge separator 1 is arranged vertically as shown in FIG. 2. By the inlet connection 9, the heat transfer liquid, for example water, arrives in the sludge separator 1. This is indicated in FIG. 2 by the arrow 27. Part of this flow is deflected upwards and gains, through the opening 20, the entry zone 21, as shown by an arrow 28. The greater part of the flow circumvents against the guide plate 17, as indicated by the arrow 29 in Figure 3. The current is slowed, and at the ends of the guide plate 17, it penetrates approximately tangentially in the sludge separation zone 7. The guide plate 17 here generates the flow shelter 19, which is traversed only slowly by the water introduced. A rotating flow can be formed with stationary roundabouts so that a preferably laminar flow or at least a low turbulence flow is established. The slowing down of the current allows the settling of the floating particles entrained by the water. From the sludge separation zone 7, these fall, through the openings 12 of the intermediate wall 11, into the collecting chamber 13 and meet therein in the form of a residue 30 which can, if necessary, be evacuated by the sludge outlet pipe 14. The gases which are released in the sludge separation zone 7 can rise in the gas separation chamber 8 through the holes 6 of the intermediate wall 5. But the greater part of the Degassing effect occurs in the partial stream derived from the introduced coolant (water). This water flows through the inlet openings 22, along the arrows 31, to enter the gas separation chamber 8, and then passes through the entanglement of wires 15 therein. By contact with the relatively large metal surface of the entanglement of wires 15, the entrained gases form bubbles which rise into the gas separation chamber 8 to exit the separation vessel 2 through the degassing pipe 16. special steel is particularly recommended as a material for the entanglement of threads.

L'évacuation du gaz peut alors s'effectuer manuellement ou automatiquement. Sur la figure 4 est représentée une autre forme de réalisation du séparateur de boue 1. Dans la mesure où la description précédente reste valable, on se reportera aux indications données ci-dessus pour les éléments portant les mêmes références. On va indiquer maintenant les particularités de cet autre mode de réalisation de l'invention. La partie inférieure de paroi 4 a la forme d'un entonnoir raccordé à la partie cylindrique du récipient de séparation 2 qui entoure la zone de séparation de boue 7. I1 n'y a plus de paroi intermédiaire inférieure 1l, mais elle peut au besoin être présente. La paroi intermédiaire supérieure 5, comme dans l'exemple de réalisation précédent, sert à maintenir l'enchevêtrement de fils 15 hors de la zone de séparation de boue 7. Le raccord d'entrée 9 et le raccord de sortie 10 ne sont plus alignés. Au contraire, le raccord d'entrée 9 est décalé parallèlement par rapport à la direction radiale du récipient de séparation 2. En particulier, il est à peu près tangentiel à ce récipient, ce qui fait qu'il s'établit dans le volume intérieur de celui-ci, au niveau de la zone de séparation de boue 7, un courant tournant lentement. De plus, les raccords peuvent être décalés en hauteur. I1 faut que ce courant, dans une grande mesure, s'écoule sans turbulence, des tourbillons n'étant pas souhaitables. Le raccord d'entrée 9 débouche alors, en majeure partie, dans la zone de séparation de boue 7, c'est-à-dire au-dessous de la paroi intermédiaire 5, et pour le reste, au-dessus de cette paroi. Une paroi annulaire 32 disposée à cet endroit répartit une assez petite par- tie du courant entrant sur une surface externe annulaire de la chambre de séparation de gaz 8. La paroi annulaire cylindrique 32 définit avec la paroi du récipient de séparation 2 une chambre annulaire de répartition qui correspond à la zone d'entrée d'écoulement 21 du mode de réalisation décrit précédemment. Cette paroi peut être percée de trous sur sa face interne cylin- drique ou même sur sa face supérieure plane, de manière à permettre au courant de pénétrer dans l'enchevêtrement de fils 14. L'eau amenée ainsi dans la chambre de séparation de gaz 8 s'écoule vers le bas à faible vitesse, par les trous 6 de la paroi intermédiaire 5, pour pénétrer dans la zone de séparation de boue 7. The evacuation of the gas can then be carried out manually or automatically. In Figure 4 is shown another embodiment of the sludge separator 1. Insofar as the foregoing description remains valid, reference will be made to the indications given above for elements with the same references. We will now indicate the particularities of this other embodiment of the invention. The lower wall portion 4 is in the form of a funnel connected to the cylindrical portion of the separation vessel 2 which surrounds the mud separation zone 7. There is no longer a lower intermediate wall 11, but it can, if necessary to be present. The upper intermediate wall 5, as in the previous embodiment, serves to keep the entanglement of threads 15 out of the sludge separation zone 7. The inlet fitting 9 and the outlet fitting 10 are no longer aligned. . On the contrary, the inlet connection 9 is offset parallel to the radial direction of the separation vessel 2. In particular, it is approximately tangential to this container, so that it is established in the interior volume of this, at the sludge separation zone 7, a slowly rotating stream. In addition, the fittings can be offset in height. This current must, to a great extent, flow without turbulence, vortices not being desirable. The inlet connection 9 then opens, for the most part, in the sludge separation zone 7, that is to say below the intermediate wall 5, and for the rest, above this wall. An annular wall 32 disposed there distributes a relatively small portion of the incoming stream to an annular outer surface of the gas separation chamber 8. The cylindrical annular wall 32 defines with the wall of the separation vessel 2 an annular chamber of distribution which corresponds to the flow inlet zone 21 of the previously described embodiment. This wall may be pierced with holes on its cylindrical inner face or even on its flat upper face, so as to allow the current to penetrate into the entanglement of wires 14. The water thus brought into the gas separation chamber 8 flows down at low speed, through the holes 6 of the intermediate wall 5, to enter the sludge separation zone 7.

Le raccord de sortie 10 est avantageusement constitué par un tube qui présente une ouverture située à peu près au centre de la zone de séparation de boue 7. Ce tube présente avantageusement une partie 33, disposée coaxialement à la partie cylindrique du récipient de séparation, qui se prolonge, par un coude, en une partie conduisant hors du récipient de séparation 2. The outlet fitting 10 is advantageously constituted by a tube which has an opening situated approximately in the center of the sludge separation zone 7. This tube advantageously has a portion 33 disposed coaxially with the cylindrical part of the separation container, which extends, by a bend, into a portion leading out of the separation vessel 2.

Le séparateur de boue 1 représenté sur la figure 4 fonctionne de la manière suivante. L'écoulement pénétrant par le raccord d'entrée 9 se divise en une grande partie qui va dans la zone de séparation de boue 7, et en une petite partie qui va dans la zone de séparation de gaz 8. En ce qui concerne la séparation des gaz, il n'y a pas de différence essentielle par rapport au mode de réali- sation décrit précédemment. La séparation de boue s'effectue aussi comme dans le mode de réalisation décrit précédemment. Le courant arrivant dans la zone de séparation de boue 7 par le raccord d'entrée 9 coule tout d'abord pratiquement parallèlement à la paroi du récipient de séparation 2, dans lequel la masse liquide tourne lentement. Selon le débit de l'eau arrivant par le raccord d'entrée 7, il s'établit, du fait de la largeur du récipient, une composante de mouvement qui est un mouvement radial très lent, en direction du centre du récipient, et qui se superpose au mouvement tournant. I1 en résulte que chaque particule d'eau décrit un parcours en spirale, depuis le raccord d'entrée 9 jusqu'au raccord de sortie 10. Pour la masse d'eau en rotation, il s'agit donc simplement d'un mouvement radial très lent, en di-rection du centre du récipient, grâce auquel les boues entraînées peuvent se séparer. Le séjour de l'eau dans la zone de séparation de boue 7 dure long- temps. Un autre effet, qui vient se superposer à celui-ci, est celui des for-ces centrifuges sur les particules de boue, qui font que ces particules ont tendance à se rassembler le long de la paroi extérieure du récipient et au fond de celui-ci. C'est donc une eau pratiquement débarrassée des matières boueuses qui sort par la partie 33 du raccord de sortie 10, Le séparateur de boue 1 représenté sur la figure 4, ainsi que le séparateur décrit précédemment, peut constituer une chambre de mesure, si on le munit de différents capteurs, en particulier des capteurs thermiques, des capteurs de pression ou similaires, disposés par exemple au niveau de la partie supérieure de la zone de séparation de boue 7. The sludge separator 1 shown in Fig. 4 operates in the following manner. The penetrating flow through the inlet connection 9 is divided into a large portion that goes into the sludge separation zone 7, and into a small portion that goes into the gas separation zone 8. With regard to separation In the case of gases, there is no essential difference with respect to the embodiment described above. The sludge separation is also performed as in the embodiment described above. The current flowing into the sludge separation zone 7 through the inlet connection 9 flows first substantially parallel to the wall of the separation vessel 2, in which the liquid mass rotates slowly. According to the flow rate of the water arriving through the inlet connection 7, a movement component is established, because of the width of the container, which is a very slow radial movement towards the center of the container, and which is superimposed on the rotating movement. As a result, each water particle describes a spiral path from the inlet fitting 9 to the outlet fitting 10. For the rotating water body, it is simply a radial movement. very slow, in the direction of the center of the container, through which the entrained sludge can separate. The residence of the water in the mud separation zone 7 lasts a long time. Another effect, which is superimposed on this one, is that of the centrifugal forces on the mud particles, which cause these particles to tend to gather along the outer wall of the vessel and at the bottom of it. this. It is therefore a water practically free from the muddy material that leaves through the portion 33 of the outlet fitting 10. The mud separator 1 shown in FIG. 4, as well as the separator described above, can constitute a measurement chamber, if the device has different sensors, in particular thermal sensors, pressure sensors or the like, arranged for example at the upper part of the sludge separation zone 7.

Comme le montre la figure 5, les séparateurs de boue représentés sur les figures 1 à 3 et sur la figure 4 peuvent être combinés avec un échangeur thermique à plaques 34, ce qui permet de séparer du fluide caloporteur aussi bien la boue que les gaz, à la fois dans le circuit primaire et dans le circuit secondaire de cet échangeur 34, et de débarrasser ainsi celui-ci de saletés. As shown in FIG. 5, the mud separators shown in FIGS. 1 to 3 and in FIG. 4 can be combined with a plate heat exchanger 34, which makes it possible to separate the mud and the gases from the heat transfer fluid, both in the primary circuit and in the secondary circuit of this exchanger 34, and thus to rid it of dirt.

Le dégazage peut être effectué par exemple au moyen de dégazeurs automatiques 35, raccordés aux tubulures de dégazage 16. Dans certains cas, il peut suffire de raccorder le séparateur de boue 1 à l'entrée du primaire 01 et au retour du secondaire 03. I1 est également possible d'équiper l'entrée du secondaire 04 d'un séparateur de boue 1. S'il faut le faire, on préfère alors le mode de réalisation de séparateur de boue 1' représenté sur la figure 6, où sont combinés deux séparateurs de boue ayant chacun une structure présentée sur la figure 1 ou la figure 4. Ces séparateurs sont disposés dans une enveloppe commune 36, divisée par une paroi séparatrice 37 en une partie supérieure et une partie inférieure. La partie supérieure forme un séparateur supérieur la, et la partie inférieure, un séparateur inférieur lb. Le séparateur supérieur la et le séparateur inférieur lb sont disposés à 180 l'un de l'autre, c'est-àdire que le raccord d'entrée 9a du séparateur supérieur la est diamétralement opposé au raccord d'entrée 9b du séparateur inférieur lb, et qu'il en est de même pour les raccords de sortie l0a et 10b. De plus, le raccord de dégazage 16a est disposé sur la face supérieure du séparateur de boue 1', tandis que la tubulure de dégazage 16b est disposée latéralement. De même, la tubulure d'évacuation de boue 14b du séparateur inférieur lb est disposée sur la face inférieure de l'enveloppe, tandis que la tubulure d'évacuation de boue 14a est disposée latéralement. Pour le reste, on se reportera à la description des figures 1 à 3, qui est valable pour les éléments portant les mêmes références dans la figure 6. Simplement, pour indiquer qu'il s'agit du séparateur la ou lb, les références des détails individuels sont affectées d'une lettre. The degassing may be carried out for example by means of automatic degassers 35, connected to the degassing tubes 16. In some cases, it may suffice to connect the sludge separator 1 to the inlet of the primary 01 and the return of the secondary 03. I1 It is also possible to equip the inlet of the secondary 04 with a sludge separator 1. If it is necessary to do so, the embodiment of the sludge separator 1 'shown in FIG. 6, where two combinations are combined, is preferred. sludge separators each having a structure shown in Figure 1 or Figure 4. These separators are arranged in a common envelope 36, divided by a partition wall 37 at an upper portion and a lower portion. The upper part forms an upper separator la, and the lower part, a lower separator lb. The upper separator 1a and the lower separator 1b are disposed 180 from each other, that is, the inlet connector 9a of the upper separator 1a is diametrically opposed to the inlet connector 9b of the lower separator 1b. , and that is the same for the outlet connections 10a and 10b. In addition, the degassing fitting 16a is disposed on the upper face of the sludge separator 1 ', while the degassing tubing 16b is disposed laterally. Likewise, the mud discharge pipe 14b of the lower separator 1b is disposed on the underside of the casing, while the mud discharge tubing 14a is disposed laterally. For the rest, reference is made to the description of FIGS. 1 to 3, which is valid for the elements bearing the same references in FIG. 6. Simply, to indicate that it is the separator 1a or 1b, the references of FIGS. individual details are assigned a letter.

La figure 7 montre un échangeur thermique 34 qui est équipé, à la fois du côté entrée et du côté sortie, d'un séparateur de boue l'. Ces appareils, du fait des raccords identiques, peuvent être totalement identiques. Cela est valable en particulier en ce qui concerne la position des raccords d'entrée 9a et 9b et des raccords de sortie l0a et 10b. Avec la disposition de la figure 7, on parvient à protéger de manière sûre l'échangeur thermique à plaques 34 contre les saletés. Si les capteurs nécessaires sont intégrés aux séparateurs de boue 1', on obtient une structure unitaire qui peut être totalement pré-montée et utilisée en tant que structure compacte. Le séparateur de boue 1 de l'invention est destiné en particulier à des échangeurs thermiques à plaques. I1 contient des moyens permettant la formation d'une zone calme, peu agitée par le courant, qui sert de zone de séparation de boue 7. Au-dessus de cette zone est disposée avantageusement une chambre de séparation de gaz que traverse une partie du courant de liquide caloporteur. Un séparateur de boue de ce genre garantit un fonction- nement sûr et durable des échangeurs thermiques à plaques, même dans des conditions difficiles. Fig. 7 shows a heat exchanger 34 which is equipped on both the inlet and the outlet side with a slurry separator. These devices, because of identical connections, can be completely identical. This is particularly true with regard to the position of the inlet connections 9a and 9b and the outlet connections 10a and 10b. With the arrangement of Figure 7, it is possible to safely protect the plate heat exchanger 34 against dirt. If the necessary sensors are integrated in the sludge separators 1 ', a unitary structure is obtained which can be totally pre-assembled and used as a compact structure. The sludge separator 1 of the invention is intended in particular for plate heat exchangers. It contains means allowing the formation of a calm zone, little agitated by the current, which serves as sludge separation zone 7. Above this zone is advantageously arranged a gas separation chamber through which part of the current flows. of coolant. Such a sludge separator ensures safe and durable operation of the plate heat exchangers even in difficult conditions.

Claims

Sludge separator (1, la, lb, 1 ') for heat transfer systems using a coolant, in particular for heat transfer systems using water as heat transfer fluid, characterized in that it comprises a separating vessel (2) having an inlet connection (9, 9a, 9b) and an outlet connection (10, 10a, 10b), the passage section of which is larger than that of the inlet connection ( 9, 9a, 9b) and the outlet connection (10, 10a, 10b), so that it is established between the inlet connection (9, 9a, 9b) and the outlet connection (10, 10a). , 10b), a sludge separation zone (7, 7a, 7b), and a flow guiding device (17, 17a, 17b) which is mounted to cooperate with the inlet connection (9, 9a). 9b) to deflect from the radial direction of the separation vessel 2 the current entering it.

2. sludge separator according to claim 1, wherein the flow guiding device (17, 17a, 17b) is constituted by a guide plate disposed transversely opposite the inlet connection (9, 9a, 9b). 20

3. sludge separator according to claim 2, characterized in that the guide plate has a curved shape.

The sludge separator according to claim 1, wherein the flow guiding device is constituted by the fact that the inlet connection (9) is offset parallel to the radial direction of the separation vessel (2). .

Sludge separator according to claim 4, wherein the inlet connection (9) is connected tangentially to the separation vessel (2).

Mud separator (1, 1a, 1b, 1 ') for heat transfer systems using a coolant, in particular for heat transfer systems using water as coolant, characterized in that comprises: a separating vessel (2) having an inlet connection (9, 9a, 9b) and an outlet connection (10, 10a, 10b), the passage section of which is larger than that of the inlet connection (9, 9a, 9b) and the outlet fitting (10, 10a, 10b) so that between the inlet fitting (9, 9a, 9b) and the outlet fitting (10, 10a, 10b), a sludge separation zone (7, 7a, 7b), and a gas separation chamber (8, 8a, 8b) disposed within the separation vessel (2), above the sludge separation zone (7, 7a, 7b) which is traversed by at least a portion of the coolant stream.

Sludge separator according to claim 1 or 6, wherein the separating vessel (2) has a circular section.

Sludge separator according to claim 1 or 7, wherein the sludge separation zone (7, 7a, 7b) has a circu-lar section.

Sludge separator according to claim 6, wherein the gas separation chamber (8, 8a, 8b) has an inlet channel which is connected to the inlet connection (9, 9a, 9b).

Sludge separator according to claim 6, wherein the gas separation chamber (8, 8a, 8b) is connected to the sludge separation zone (7, 7a, 7b) by at least one through hole (6). , 6a, 6b).

Sludge separator according to claim 10, wherein there are a plurality of through holes (6, 6a, 6b).

Sludge separator according to claim 10 or 11, wherein the at least one passage opening (6, 6a, 6b) defines a free passage section which is larger than the passage section of the inlet channel.

Sludge separator according to claim 6, comprising in the gas separation chamber (8, 8a, 8b) means (15) which slows the flow.

The slurry separator of claim 13, wherein the flow slowing means (15) is a wire object.

The sludge separator of claim 14, wherein the flow slowing means (15) is an entanglement of yarns, a yarn fabric, or a yarn knit.