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" Générateur de vapeur "
La présente invention a pour objet un générateur de vapeur caractérisé essentiellement par le groupement, autour d'une chambre de combustion commune susceptible d'être aliment tée en combustibles pulvérulents, solides ou liquides, d'une série de groupes d'éléments évaporatoires tubulaires, dont les tubes métalliques forment les parois de la dite chambre de combustion.
On supprime ainsi les parois ordinaires en bri- ques réfractaire des chambres de combustion qui résistaient mal aux températuresélevées du rayonnement direct du foyer et étaient d'un entretien coûteux.
Les parois de la chambre de combustion étant constituées par les tubes vaporisateurs exposés ainsi aa rayonnement direct du foyer, le rendement de la chaudière se trouve être très élevé et de plus, en raison de l'absorption
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intense de chaleur de ces parois vaporisatrices, la température dans cette chambre de combustion se maintient au-dessous du point de fusion des cendres qui sont ainsi toujours faciles à extraire à l'état de poussières.
Le générateur qui fait l'objet de la présenta invention comporte en outre, entre autres, en combinaison ou non:, les caractéristiques ci-après : a) chacun des groupes d'éléments évaporatories constitue par lui même un générateur de'vapeur complet, ayant son fonction- nement propre, doté de tubes sur eurs de vapeur et (ou) de tubes tuilisateurs-réchauffeurs d'eau d'alimentation convenablement accouplés entre eux;
b) tous ces groupes d'éléments évaporatiores sent disposes concentriquement, ou sous toute forme que l'on désire, autour de la chambre de combustion formant foyer central, dans chaque groupe les tubes vaporisateurs étant de préférence en avant de manière à former paroi métallique de cet ce chambre de combustion, et les tubes surchauffeurs et (ou) utilisateurs- réchauffeurs en arrière de manière à entourer les premiers en assurant une circulation rationnelle et une utilisation maxima des gaz de la combustion; c) le plafond de la chambre de combustion centrale est constitué par les collecteurs de vapeur supérieurs des groupes d'éléments évaporatoires accolés les uns aux autres;
ces collecteurs pouvant être protégés contre l'action directe de la haute température du foyer par des tubes vaporisateurs de faible longueur qui les garnissent à leur partie inférieure et qui augmentent en même temps la surface de vaporisation; d) dans le cas d'emploi de tubes vaporisateurs e uti- lisateurs-réchauffeursdu type à double circulation ou peut les munir à leur partie inférieure de tubes flexibles branchés sur des
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collecteurs et permettant de vidanger complètement les faisceaux vaporisateurs et réchauffeurs-utilisateurs tout en laissant leurs tubes se dilater librement.
Chacun des groupes d'éléments évaporatoires peut être constitué de tubes de type quelconque, en particulier et plus avantageusement de tubesdémontables à double circulation du type NICLAUSSE,
Avec les dispositions adoptées la répartition de la chaleur' de rayonnement dégagée par la combustion se fait métho- diquement et également sur toutes les surfaces formant la chambre de combustion et ces dernières peuvent produite par suite,toutes, les mêmes quantités de vapeur.
Ce générateur étant constitué ainsi de groupes d'élé-. ments évaporatoires identiques et relativement peu importants, sa construction et son montage sont faciles, et il peut aisément être établi pour une très grande production de vapeur.
Au dessin ci.-joint est représentée à titre d'exemple une forme de réalisation d'un générateur conforme à l'invention.
Dans ce dessin : fig. 1 est une vue en plan d'un appareil à trois groupes d'éléments évaporatoires; fig. 2 en est une vue en coupe verticale suivant 1-1 de fige 1; fig. 3 en est une vue en coupe verticale développée suivant 2-2 de fige 1; fig. 4 est une coupe verticale à plus grande échelle du faisceau vaporisateur de l'un des trois groupes d'éléments évaporatoires; fig. 5 est une coupe verticale, à la même échelle, d'un faisceau utilisateur..réchauffeur d'eau d'alimentation de l'un des trois groupes d'éléments évaporatoires.
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Le générateur est composé de trois groupes d'éléments évaporatoires ou de générateurs élémentaires tubulaires de type vertical, à tubes démontables ou non et à mode de circulation quelconque.
Au dessin on a supposé, mais à titre d'exemple non limitatif qu'il s'agissait de générateurs à tubes démon Gables par le dessus ou par le dessous, du type NICLASSUE.
Chacun des trois générateurs I, II, III comprend essentiel- lement un faisceau vaporisateur A, un réservoir d'eau et de vapeui-
B, un faisceau surchauffeur C et un faisceau utilisateur-réchauffeur d'eau d'alimentation D. Le tout est entouré d'une enveloppe exté- rieure E quelconque appropriée.
Chaoue faisceau vaporisateur A se compose (fig.4) d'un ou plusieurs collecteurs a horizontaux ou légèrement inclines sur l'horizontale, et sur lesquels sont fixés les tubes vaporisa- teurs démontables b.
Le ou les collecteurs affermant caisson, sont divisés dans le sens horizontal en deux compartiments par une cloison c, de sorte que la vapeur produite dans chacun des tubes vaporisateurs b se dégage dans le compartiment supérieur pour, de là , se rendre par la tubulure d et les tuyaux e dans les récepteurs de vapeur B.
Les tubes vaporisateurs sont alimentés en eau par les tubes intérieurs d' qui débouchent tous dans les compartiments inférieurs de chacun des collecteurs a; ces compartiments inférieurs sont eux-mêmes alimentés en eau par les tuyaux f qui les relient aux parties inférieures des réservoirs d'eau et de vapeur 3.
Pour faciliter le dégagement de la vapeur des collecteurs a, un orifice est pratiqué dans, la cloison c afin de permettre à l'eau entraînée par la vapeur dans la compartiment supérieur.. de descendre aussitôt dans le compartiment inférieur et de là dans les tubes directeurs b' qui s'alimentent dans ce compartiment.,
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Les collecteurs a comportent outre les tubes vaporisateurs b d'autres tubes b" de moindre longueur, destinés à protéger la paroi inférieure des collecteurs a et à prévenir ainsi la déformation de cette paroi.
L'ensemble des faisceaux vaporisateurs est entouré d'une cloison F percée du haut en bas de trois ouvertures F' (fig.l) par lesquelles se fait la sortie des gaz venant des faisceaux vaporisateurs. Ces gaz se divisent en deux nappes qui pénètrent dhacune dans l'intérieur des deux surchauffeurs C-C placés le long de la cloison F, et sortent par l'autre extrémité pour entrer ensuite par une extrémité des utilisateurs D et sortir par l'autre extrémité et de là se rendre dans les conduits de fumée G communiquant tous trois à une cheminée unique (non figurée).
Les utilisateurs B sont formés chacun (fig. 5) de tubes doubles h-h' analogues aux tubes des vaporisateurs, débouchant dans un collecteur i à double compartiment analogue également au collecteur des vaporisateurs.
La fig. 3 montre clairement les trajets des gaz, de la vapeur et de l'eau, dans l'ensemble de l'appareil.
Par la partie supérieure de la chambre de combustion en H se fait l'arrivée, par tous moyens appropriés, des combustibles pulvérisés, solides, liquides ou gazeux.
En H' à la partie inférieure de la chambre de combustion, s'opère l'extraction des cendres.
On a indiqué plus haut. que la vapeur saturée produite par les faisceaux vaporisateurs A se rend dans les- récepteurs B par les tuyaux e-e. Elle sort de ces récepteurs par les tuyaux 2. pour se déverser dans un tuyau collecteur k qui alimente les six surchauffeurs C par les six tuyaux 1.
Ces surchauffeurs C sont formés de serpentins verticaux réunis sur un seul collecteur. Ils sont parcourus par la vapeur de telle sorte que le courant de celle-ci se fait en sens inverse du courant des gaz traversant les sur chauffeurs; la surchauffe de
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la vapeur se fait donc méthodiquement.
La vapeur surchauffée sort des surchauffeurs par les six tuyaux m réunis en un seul tuyau n qui porte le robinet o de prise de vapeur du polygénérateur,
L'eau d'alimentation est refoulée par l'appareil alimen- taire en p dans un tuyau collecteur qui alimente les six utilisa- teurs D par les six tuyaux q; une fois réchauffée, elle sort des utilisateurs par les tuyaux r pour se rendre dans les récepteurs d'eau et de vapeur B après avoir passé par les robinets à clapets de retenua réglementaires et, s'il y a lieu, par des régulateurs d'alimentation.
Les réservoirs d'eau et de vapeur B sont munis bien entendu, de tous les appareils réglementaires.
Enfin, pour permettre de vidanger complètement les faisceaux, vaporisateurs A et-utilisateurs D, tout en laissant aux tubes dont ils sont composés la possibilité de se dilater libre- ment, on peut munir leurs extrémités inférieures de tubes flexi- bles s¯ raccordés sur deux collecteurs de vidange, l'un t pour @ @ les faisceaux vaporisateurs le second u pour les utilisateurs.
Il suffit dès lors d'ouvrir les deux robinets v et w dont sont pourvus ces deux collecteurs pour vidanger complètement le polygénérateur.
On a indiqué ci-dessus que la circulation des gaz s'opérait des surfaces vaporisatrices, à celles des surchauf- feurs puis à celles des utilisateurs. Mais on pourrait bien entendu envisager tous autres modes de circulation des gaz, que l'on pourrait obtenir grâce à des. chicanages appropriés.
Au lieu d'utiliser la totalité du groupement géné- rateur quasi circulaire indiqué, on pourrait n'en utiliser qu'une fraction pour constituer une chaudière.
Quant à l'enveloppe de la chaudière, elle pourrait être cloisonnée si on le désirait pour y faire passer de l'air qui s'y réchaufferait -en refroidissant l'enveloppe avant d'aller
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par exemple servir d'air pour la combustion du-combustible,
Enfin au lieu de prévoir des groupements élémentaires vaporisateur-surchauffeur-utilisateur, on pourrait par exemple ne prévoir que des groupements élémentaires vaporisateur- surchauffeur, ou vaporisateur-utilisateur, tout en conservant les dispositions de principe sus-indiquées,
La forme tronconique représentée est celle qui parait la plus favorable, mais on pourrait éventuellement en adop- ter toute autre; de même on pourrait-combiner les éléments tubulaires autour du foyer sous toute forme que l'on désire- rait :
triangulaire, quadrangulaire, polygonale circulaire.
REVENDICATIONS
1) Générateur de vapeur ,caractérisé par le groupe- ment autour d'une chambre de combustion centrale alimentée à l'aide de combustible solide, pulvérisé ou liquide, d'une série de groupes d'éléments évaporatoires ou générateurs élémentaires tubulaires constituant chacun un générateur de vapeur complet avec tous les éléments nécessaires à son fonctionnement propre, les parois de la dite chambre de com- bustion étant formées par les tubes métalliques de ces groupes d'éléments évaporatoires et le plafond de la dite chambre de combustion étant formé par les collecteurs de vapeurs supérieurs de ces groupes d'éléments évaporatoires accolés les uns aux autres.
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2) Générateur de vapeur tel que revendiqué en 1) dans lequel les collecteurs des divers groupes d'éléments évapora- toires accolés les uns aux autres sont protégés contre l'ac- tion directe de la haute température du foyer par des tubes vaporisateurs de faible longueur qui les garnissent à leur partie inférieure et qui augmentent en même temps la surface de transmission.
3) Générateur de vapeur tel que revendiqué en 1) ca- ractérisé par ce fait que dans chacun des groupes d'éléments évaporatoires disposés concentriquement ou sous toute autre forme autour de la chambre de combustion centrale,les tubes vaporisateurs sont placés en avant de manière à former la paroi métallique de la dite chambre, et les tubes surchauffeurs et (ou) utilisateurs-réchauffeurs sont placés en arrière de maà nière à entourer les premiers en assurant une circulation ra- tionnelle et une utilisation maxima des gaz de la combustion.
4) Générateur de vapeur tel que revendiqué en 1) caractérisé par le fait que, dans le cas d'emploi de tubes vaporisateurs et utilisateurs-réchauffeurs du type à double circulation, ces tubes sont munis à leur partie inférieure de tubes flexibles branchés sur des collecteurs et permettant de vidanger complètement les faisceaux vaporisateurs et utili-
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sateurs-l'échauffeurs tout en laissant leuffs tubes se dilater librement.
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En résumé l'invention a pour objet un générateur de vapeur caractérisé par le groupement, autour d'une chambre de combustion centrale, d'une série de groupes d'éléments évaporatoires ou générateurs élémentaires tubulaires, constituant chacun un générateur de vapeur complet, et dont les tubes métal- liques constituent les parois de ladite chambre de combustion, tandis que leurs collecteurs de vapeur supérieurs en constituent le plafond, -