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Perfectionnements aux chaudières à vapeur.
Dans les chaudières chauffées principalement par la chaleur rayonnante, en particulier les chaudières chauffées au combustible pulvérisé et celles du type connu sous le nom de chaudières en forme de foyers, il est avantageux dutili- ser la chaleur rayonnante non seulement pour produire la va- peur, mais aussi pour surchauffer celle-ci et, suivant la présente invention, cet avantage s'obtient le mieux en pla- sant des éléments ou tubes de surchauffeur de vapeur entre
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des tubes de chaudières de manière qu'ils constituent ensem- ble une paroi de la chambre de combustion.
Les dessins annexés représentent l'invention.
La Fig. 1 est une coupe verticale d'une chaudière en forme de foyer comportant les perfectionnements suivant la présente invention.
La Fig. 2 montre un détail en coupe.
La Fig. 3 est une coupe verticale d'une forme de réalisation modifiée de la chaudière.
La Fig. 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la Fig.
3, montrant une partie de la paroi du plafond.
La Fig. 5 est une coupe partielle montrant une autre variante.
Sur la Fig. 1, A désigne la chatière en forme de foyer considérée dans son ensemble. Cette chaudière comprend : un corps cylindrique supérieur principal 7 et un corps cylin- drique inférieur principal 8 reliés par un faisceau de tubes 9 constituant la section de réchauffage et de descente de la chaudière ; le petit collecteur supérieur ou corps cylindrique 10 et le corps cylindrique inférieur 11, ces corps cylindri- ques étant reliés par une rangée de tubes verticaux 12 pour- vus d'ailettes longitudinales et constituant la paroi anté- rieure de la chambre de combustion délimitée par la chaudière; la paroi d'eau postérieure constituée par une rangée de tubes 13 à ailettes longitudinales, dont les extrémités inférieures sont raccordées au corps cylindrique 8 et dont les extrémités supérieures sont raccordées au collecteur 14 ;
la voûte compo- sée de tubes à ailettes longitudinales 15 reliés par leur ex- trémité inférieure au collecteur 14 et par leur extrémité su- périeure au collecteur 10; les parois latérales composées cha- dune d'une rangée de tubes verticaux 16 dont les extrémités in-
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férieures sont reliées au collecteur 17, relié à son tour au corps cylindrique 8, et dont les extrémités supérieures sont raccordées au collecteur 18 relié à son tour au collecteur 10, un collecteur 17 et un collecteur 18 étant bien entendu prévu pour chaque paroi latérale; le faisceau de tubes 19 reliant les corps cylindriques 8 et 11 ; les tubes d'égalisation 20 reliant le collecteur 10 au corps cylindrique 7.
Du charbon pulvérisé est de préférence introduit au moyen de brûleurs 21 aux quatre coins de la chambre de combus- tion délimitée par la chaudière décrite ci-dessus, de l'air réchauffé étant introduit à l'endroit des brûleurs d'une ma- nière qui sera décrite dans la suite. En introduisant le com- bustible en poudre par les coins, de cette manière, on provo- que une combustion violente et tumultueuse, le combustible étant brûlé avec une flamme relativement courte qui possède une température élevée. La chaudière en forme de foyer étant du type à tirage renversé, les produits gazeux de la combus- tion sont aspirés à travers le faisceau de tubes 19 dans la chambre de dépôt 22 d'où ils se rendent au carneau de chemi- née 23 dans laquelle se trouve le faisceau de tubes 9.
Ce faisceau de tubes est pourvu d'une chicane 24 de fagon que les gaz suivait le trajet indiqué par les flèches vers la cheminée 25.
Le faisceau de tubes 9 est suffisamment écarté de la paroi postérieure 13 de la chaudière, pour laisser lies- pace nécessaire pour les éléments ou tubes de surchauffeur 26 chauffés par convection, le long desquels les produits de combustion sont obligés de passer à cause de la chicane 24.
Les tubes 16 composant les parois latérales de la chaudière portent des ailettes 24 s'étendant sur une partie de leur longeure à chacune de leurs extrémités, de façon qu'il
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y ait entre les tubes des espaces ou ils sont dépourvus d'ailettes . Dans ces espaces et entre les tubes 16 se trou- vent des tubes 28 de surchauffeur à chaleur rayonnante 28 dont les extrémités inférieures sont reliées à un collec- teur 29 et les extrémités supérieures à un collecteur 30 ; les deux.parois latérales sont identiques sous ce rapport.
Les collecteurs 30 sont reliés à une extrémité des éléments surchauffeurs 26, l*autre extrémité des éléments surchauf- feurs étant reliée au corps cylindrique de vapeur 7. Les collecteurs 29 sont reliés à. la conduite principale de va- peur au moyen de tuyaux 29a.
Les tubes de surchauffeur 28 constituent ainsi des éléments de surchauffeur à chaleur rayonnante, et ils coopè- rent avec les tubes des parois latérales de la chambre de combustion pour constituer une paroi étaporatoire.
La chaudière est munie d'une enveloppe appropriée
31.
Un réchauffeur dtair 32 est placé dans la cheminée
25 et de l'air réchauffé est envoyé de là. aux brûleurs par le caisson 33.
Sur la Fig. 3, les tubes 16a constituant leparois latérales du foyer de la chaudière sont pourvus d'ailettes longitudinales sur toute leur longueur et les tubes 15a de la voûte sont pourvus d'ailettes sur une partie seulement de leur longueur à chaque extrémité* des tubes de surchauffeur
28a sont disposés dans les espaces ainsi ménagés entre les tubes de la voûte de fagon que les deux séries de tubes coo- pèrent pour former une paroi d'évaportaoin pour le plafond soumis à la chaleur rayonnante. Dans mite construction aussi, les tubes de surchauffeur chauffés par convection sont montés en série avec les tubes de surchauffeur 28a et pour le reste la disposition est sensiblement la même qu'à la Fig.l.
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Dans la variante représentée sur la Fig. 5, la disposition est sensiblement celle de la Fig.3, sauf que les éléments de surchauffeur chauffes'par convection et les élé- ments de surchauffeur à chaleur rayonnante sont montés en parallèle.
REVENDICATIONS
1.- Dans une chaudière en forme de foyer, des tubes de surchauffeur placés dans des espaces ménagés entre des tubes de chaudière, de fagon que ces derniers et les tubes de surchauffeur constituent une paroi de la chambre de com- bustion.
2. - Dans une chaudière comportant des tubes de chau- dière disposés sur un côté ou en travers de la partie supé- rieure de la chambre de combustion, des tubes de surchauffeur s'étendant dans le sens de la longueur de ces tubes de chau- dière et dans les espaces ménagés entre ceux-ci.
3.- Dans une chaudière et sa chambre de combustion, un surchauffeur par convection et un surchauffeur à chaleur rayonnante reliés ensemble, de préférence en série.
4. - En combinaison, une chaudière en forme de foyer comportant un carneau de départ pour les produits de combus- tion gazeux, un surchauffeur par convection placé dans le carneau de départ, et des tubes de surchauffeur à chaleur rayon- nante s'étendant dans des espaces ménagés entre des tubes de la chaudière.
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Improvements to steam boilers.
In boilers heated primarily by radiant heat, especially boilers heated by pulverized fuel and those of the type known as hearth-shaped boilers, it is advantageous to use the radiant heat not only to produce the steam. , but also to superheat the latter and, according to the present invention, this advantage is best obtained by placing steam superheater elements or tubes between
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boiler tubes so that together they form a wall of the combustion chamber.
The accompanying drawings represent the invention.
Fig. 1 is a vertical section through a fireplace-shaped boiler comprising the improvements according to the present invention.
Fig. 2 shows a sectional detail.
Fig. 3 is a vertical section of a modified embodiment of the boiler.
Fig. 4 is a section taken along line 4-4 of FIG.
3, showing part of the ceiling wall.
Fig. 5 is a partial section showing another variant.
In Fig. 1, A designates the fireplace-shaped cat flap considered as a whole. This boiler comprises: a main upper cylindrical body 7 and a main lower cylindrical body 8 connected by a bundle of tubes 9 constituting the heating and lowering section of the boiler; the small upper manifold or cylindrical body 10 and the lower cylindrical body 11, these cylindrical bodies being connected by a row of vertical tubes 12 provided with longitudinal fins and constituting the front wall of the combustion chamber delimited by Boiler; the rear water wall formed by a row of tubes 13 with longitudinal fins, the lower ends of which are connected to the cylindrical body 8 and the upper ends of which are connected to the manifold 14;
the vault made up of tubes with longitudinal fins 15 connected by their lower end to the manifold 14 and by their upper end to the manifold 10; the side walls each composed of a row of vertical tubes 16, the ends of which are
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férieures are connected to the collector 17, connected in turn to the cylindrical body 8, and the upper ends of which are connected to the collector 18 connected in turn to the collector 10, a collector 17 and a collector 18 being of course provided for each side wall; the bundle of tubes 19 connecting the cylindrical bodies 8 and 11; the equalization tubes 20 connecting the collector 10 to the cylindrical body 7.
Pulverized coal is preferably introduced by means of burners 21 at the four corners of the combustion chamber delimited by the boiler described above, heated air being introduced at the location of the burners in a similar manner. which will be described below. By introducing the powdered fuel from the wedges in this way, a violent and tumultuous combustion is caused, the fuel being burned with a relatively short flame which has a high temperature. Since the hearth-shaped boiler is of the reverse draft type, the gaseous products of the combustion are sucked through the tube bundle 19 into the deposition chamber 22 from where they pass to the chimney flue 23 in. which is the tube bundle 9.
This tube bundle is provided with a baffle 24 so that the gases followed the path indicated by the arrows towards the chimney 25.
The tube bundle 9 is sufficiently spaced from the rear wall 13 of the boiler, to allow the necessary space for the superheater elements or tubes 26 heated by convection, along which the combustion products are forced to pass because of the heat. baffle 24.
The tubes 16 making up the side walls of the boiler carry fins 24 extending over part of their length at each of their ends, so that they
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between the tubes there are spaces or they are without fins. In these spaces and between the tubes 16 are radiant heat superheater tubes 28, the lower ends of which are connected to a manifold 29 and the upper ends to a manifold 30; the two side walls are identical in this respect.
The manifolds 30 are connected to one end of the superheater elements 26, the other end of the superheater elements being connected to the cylindrical steam body 7. The manifolds 29 are connected to. the main steam line by means of pipes 29a.
The superheater tubes 28 thus constitute radiant heat superheater elements, and they cooperate with the tubes of the side walls of the combustion chamber to form an etaporative wall.
The boiler is fitted with a suitable enclosure
31.
An air heater 32 is placed in the chimney
25 and heated air is sent from there. to the burners by box 33.
In Fig. 3, the tubes 16a constituting the side walls of the furnace of the boiler are provided with longitudinal fins over their entire length and the tubes 15a of the vault are provided with fins over only a part of their length at each end * of the superheater tubes
28a are arranged in the spaces thus formed between the tubes of the vault so that the two series of tubes cooperate to form an evaportaoin wall for the ceiling subjected to the radiant heat. Also in mite construction, the convection heated superheater tubes are mounted in series with the superheater tubes 28a and otherwise the arrangement is substantially the same as in Fig.l.
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In the variant shown in FIG. 5 the arrangement is substantially that of Fig. 3 except that the convection-heated superheater elements and the radiant heat superheater elements are connected in parallel.
CLAIMS
1.- In a hearth-shaped boiler, superheater tubes placed in spaces formed between boiler tubes, so that the latter and the superheater tubes form a wall of the combustion chamber.
2. - In a boiler comprising boiler tubes arranged on one side or across the upper part of the combustion chamber, superheater tubes extending in the direction of the length of these heating tubes. - dière and in the spaces between them.
3.- In a boiler and its combustion chamber, a convection superheater and a radiant heat superheater connected together, preferably in series.
4. - In combination, a hearth-shaped boiler comprising an outlet flue for the gaseous combustion products, a convection superheater placed in the outlet flue, and radiant heat superheater tubes extending in spaces between the tubes of the boiler.
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