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PERFECTIONNEMTNS AUX CHAUDIERES A SURCHAUFFEURS.
L'invention se rapporte à une nouvelle disposition de tubes bouilleurs, de chicanes pour déterminer le. passage des gaz en combinaison avec une disposition d'éléments sur- chauffeurs. on tend actuellement à employer une surchauffe de plus en plus fort@. La chaleur désirée peut être transmise à la vapair soit en augmentant la longueur de massage de la vapeur travers le surchauffeur,
soit en plaçant les éléments surchauffeurs plus près du foyer- Le premier moyen entrain nécessairement de grands frais d'installation Lorsqu'on considère le second moyen plus spécialement appoint de vue,des chaudières à tubes d'eau horizontaux, on peut soit ménager un espace pour le surchauffeur dans le
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faisceau tubulaire près du foyer, ce qui nécessite une chau-
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dière plus haute et par conséquent plus coûteuse, - soit .pro- longer les boucles de surchauffeur dans les espaces compris Cntr:- 1:
s tubes d'eau de., fagon que leurs extrémités inférieu- res s'approchent du foyer. Mais ceci obstrue partiellement
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1'. pc'sssgc des gaz, et pour cette raison a été repoussé.
L'objet principal de cette invention consiste dans construction et un.-. disposition nouvelles et perfectionnées
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deEphiccIl@S transversales et des éléme-nts surchauffeurs dans un- chaudière, permettant d'obtenir 16 haut degré de -surchauffe qu- l'on désire sans augmenter les dimensions du sur- chuffur qui nuisant sensiblement au rendement de la chau- dière. ces résultats sont obtenus en plaçant les éléments
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sLire.rL2u±furs dans la première passe des gaz de la chaudière .. ntr!.: l.s tubes bouilleurs et en disposant les chicanes trans v rs 7.: s de fsgon que-, malgré la présence des éléments sur- C:fl'$ff 'Li.rs, un vitesse uniforme- des gaz soit assurée dans toutes les pass s d? le ch. udTér .
D'c'utrs cvttwgs tels quô montage et démontage fa- cil-s des éléments surchsuffpurs, laur suspension simple .t i.,.u C-:ût,,'U5ë ¯p,.rci4rOnt plus c iair#-mfnt dans la des- cription détaillée suivant*-:
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=ir1 est un section vertical?- d'une chaudière dé- crit a titrr- d ^x: api. et construite selon là, présente invention;
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F16-'2. est un? coupe suivant 2-2. de la Fig.l; Fige-3 est un(- coup: suivent 3-3 de la Fig.2, et Figs.. 4- et 5 sont semblables aux F1gs.. 2 et 3, mais d'un 'X,Ii!pl1- de construction différente.
Les tubes longitudinaux inclinés 12 relient entre eux 1. s principaux collecteurs 10 et 11.
A -unir certaine distance, sous les tubes 12, une série
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de tubes similaires 13 relie respectivement en avant et en arrière les 'collecteurs secondaires 14 et 15, ces derniers communiquant avec les principaux collecteurs, par lestubes
16 et 17 respectivement. Une chicana incliner 18 s'étend au dessus des tubes 13, depuis l'extrémité avant de ces tubes à l'arrière, et de l'extrémité arrière de la chicane inclinée 18, un chicane droite 19 se dresse à travers du faisceau tabulaire supérieur 12. cette chicane droite doit être inclinée de façon à ce que le 'Passage 20 entre la chicana 19 et les collecteurs ar- rière soit légèrement rétréci vers le haut.
On 'remarquera que le passage est beaucoup plus grand que le passage usuellement prévu pour le pres ier passage des gaz. En 21, est. représenté un bouilleur du type usuel relié à sa Partie inférieure aux collecteurs avant 22; des tu- bes 23-24 réunissent' ce bouilleur avec la, section supérieure 11' des, collecteurs arrière.
Dans le.faisceau inférieur sont disposées les chicanes 19, 18 et 25#èt dans le faisceau supérieur les chicanes 26 et 27. ces chicanes'sont disposées de telle sorte que les gaz traversent le faisceau tubulaire comme indiqué par les flèches entre les chicanes 19 et 25, traversent l'espace libre mé- nagé en30 par dessous la chicane 25 et remontent ensuite en 29.
Les extrémités supérieures des passages 20 et 28 sont reliées par un passage 31 qui s'étend longitudinalement au-dessus des tubes 12. Il estévident que les parois de la chaudière, sont disposées de façon à forcer les gaz chauds de la chambre de combustion- à traverser successivement les Passages 20,31, 30 et 29 (dans l'ordre, indiqué) pour par- venir àetravers à la cheminée.
Les éléments surchauffeurs se prolongent à l'intérieur des passages 20 et 31 et sont supportés convenablement par @ le haut.
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Dans la. forme de construction représenter il n'y a
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pz,-- d'é1ém-:ntE: sureneuffeurs dpns les ps.sspg&s 28, 30 et 29. les collecteurs df. vapeur saturée sont représentés en 32 t ls c011f.C.t::-U.rs de vpTur surchauffée en 33.
Ces collecteurs sont horizontaux et disposés trans- versalement au-dessus des tubes bouilleurs 12 et 13. Dens la construction spéciale représentée, il y a trois groupes
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d'éléments surchauffeurs, un groupe avant 3lj., un groupe médian 35 et un groupe arrière 36.
LE. collecteur avant 32. alimente en vapeur saturée les
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éléments surehaliffears du groupe 34, le collecteur arrière 32, eaux des groupes 35 et 36. Le collecteur avant 33 reçoit la. T?-P5ur surchauffés des élém'2;l1ts des groupes 34- et 35 et 10 collecteur arrière 33, la vapeur surchauffés des éléments du groupe 36.
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L?s éléments sur chauffeur s sont de toute forme appro- priée dÇ préférence avec' des couûss de retour à leurs extré- mités inférieures et des cintres en haut comme on le voit au dessin. ces éléments se prolongent vers le bas de préférence verticalement, en travers de la plus grande partie du passage 31, puis longitudinal±ment par rapport au passage 20, et
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ils se terminent da préférence, au dessus du faisceau tube- lrir:, 13, as sort que les coudes inférieurs des éléments .surchauffeurs se trouvent dans l'espace compris entre les séries des tubes 12 et 13. Cette disposition préférable à
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toute autre décrite seulement à titre d'exemple, peut être modifiés sens sortir du cadre de l'invention.
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Les éléments surchauffeurs sont dep préférence de lon- gu,:'ur gra.dUGl10ment croissante, de l arrière à l'avant, leurs coudes inférieurs étant disposés sur un plan parallèle à celui des tubes 12 et 13.
Dans la forme représentée aux Figs. 1 à 3, l'espacement
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entre les tubes bouilleurs 12 transversalement à la chaudière, est un peu différent de l'espace-ment habituel. Comme on le
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1- $:: :. voit plus clairement dans la. '.g.3, 1s tubes \sont disposés an -groupes verticaux, chaque groupe consistent en deux rangées étagées de tubes et chaque groupe étant séparé du groupe ad- jacent par une distance- suffisante pour laisser un espace
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libre dans lequel les éléments sur chauffeur viennent se loger..
Toutefois, l'invention n'est pas limitée à l'espace-
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ment des tubes groupes selon les F1gB.. 1 à 3, meis .-1l iet également applicable à un& chaudière dans .;.qu lit; 1rs tub?s bouilleurs sont espacés de la minier' n.w.ü7. ût ¯,.L..:ï Dans oc- demi 1*1" cas, comme on le voit t=n Fis.5, 1. s élém.-nts 3urcn&.uf- fsurs 35s' épousent uns courbe; S1111,1.' US' nt1'" l's tub'.-s s 12"'"..
Dans tous l;.s cas, lys tub:-s p avut *tre introduits en cléplagant les col1:.:ct.ears il zut il' v rs 1.. s côtés ë:." 1,= chaudière, un espace suffisant restant # ntr- 1 tact.. latérale des collecteurs &xtr,m6's et 1'2-6 fac' 5 fj dd3 parois latérales de la. chaudière pour pyrm- ttre dr:: déplacer 1 ; i,é- ralement les collecteurs sur une dis;îzc- suffisante pour p8ir!lli-tt.rc.;, de faire passer les éléments flurcha.uff:. 'L1!'S ,-",nt!";' les collecteurs adjacents et de les insérer entre les tubes bouilleurs.
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La maniera de supporter los éléments surclissiffc-urs est remarquablement simple, car ils sont su.pf¯lld.us l.ibrr:n2;n'e, . en quelque sorte; ce qui fait quasi les sollicitations auxqu-1- les ils sont soumis par leur propre poids et par les change- ments de température sont réduites à un minimum.
En outre, environ les deux tiers de l'espace sur le- quel s'étendent les tubes bouilleurs 12 sont utilisés pour la'premiers Passe,, des gaz dans lequel sont loges les élé- monts surchauffeurs, cette disposition des éléments surchauf-
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,f (2urs assure non seulement un meilleur rendement du surchauf-
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f--ur., mais aussi des tubes Muilleurs.
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Z:-s diverses parties sont de préférence proportionnées do maniera à assurer une vitesse unfforme dés gaz de combus- tion dsns 1;- passage supérieur 20 et dans le passage vers le bas 28 ( aussi bi.--.Il qug dans le passage supérieur 29 ). A cet '##ff?t, la surface- E-ffctiv ou surface libre en sens trans- versal du passage 20 Oc-à-d. la surface totale du passage moins 1 espace occupe par les tubes à eau 12 et par les élé- ments surchauff=r.rs) est équivalente a la surface effective ou surface libri5 transversal* du passage 28 et du passage 29.
Par 1'" te-rme "équivalenter il faut entendre que ces surfaces rr.sv¯rsals n:- sont pas ex égalas mais que la surface t.-arLsvÉrselé du psssag 28 (ot du passage 29) est réduite par rapport à ct.ll. du passage 20, dexis la M"''MC4 proportion que. les gaz eh' combustion sont réduits en volume par suite fe lia- b:. =.i- nt d- 1 ur t- ripé Bi n qu-. l-s elem-nts surcn.uffurs été représen- tês v rt-; c 1 N îït Ils tubos va eau inclinés, &v#c leurs coll-ct-.urs 10, 11, 14, 15 v4,,rticux, il est Msn -ntndu qu; la construction rc présenté 0 fonctionnerait aussi biin d?m a*=utr:-:s positions.
DIV- modifications P-,UVé-1 "tr a7mté98 Sans sortir du c=dr=- du J.invntzon 11: que décrite ci-dessus.
RE S U H E.
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Disposition nouvelle clfuwe chaudière munie de sur- chauffe-urs dans laquelle on dispose des chicanes transver- salF-s des éléments surchauffeurs de fagon a assurer aux
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gaz de combustion une vitesse uniforme dans toutes les pas de la chaudière et à obtenir par suite le degré désiré de surchauffe sans recourir aux moyens déj. connus, c-à-d. l'aug- mentation de la longueur des passages de la vapeur a travers le surchauffeur ou l'emplacement prèsdu foyer des éléments surchauffeurs ou encore l'aménagement spécial, du surchauffeur dans le.faisceau tubulaire.
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PERFECTIONNEMTNS FOR BOILERS WITH SUPERHEATERS.
The invention relates to a new arrangement of boiling tubes, of baffles to determine the. passage of gases in combination with an arrangement of superheating elements. there is currently a tendency to use more and more overheating @. The desired heat can be transmitted to the steam either by increasing the massage length of the steam through the superheater,
either by placing the superheating elements closer to the hearth - The first means necessarily entails great installation costs When we consider the second means, more especially additional view, boilers with horizontal water tubes, we can either save a space for the superheater in the
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tube bundle near the hearth, which requires heating
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higher and therefore more expensive, - either. extend the superheater loops in the spaces included Cntr: - 1:
s water tubes, so that their lower ends approach the hearth. But this partially obstructs
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1 '. pc'sssgc throttle, and for that reason was pushed back.
The main object of this invention consists in construction and a.-. new and improved layout
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transverse deEphiccIl @ S and superheater elements in a boiler, making it possible to obtain 16 high degree of superheating which is desired without increasing the dimensions of the superheating which significantly adversely affects the efficiency of the boiler. these results are obtained by placing the elements
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sRead.rL2u ± furs in the first gas pass of the boiler .. ntr!.: ls boiling tubes and arranging the trans baffles v rs 7 .: s of fsgon que-, despite the presence of elements on- C: fl '$ ff' Li.rs, a uniform gas velocity is ensured in all passes sd? the CH. udTér.
Other cvttwgs such as easy assembly and disassembly of supercharged elements, simple suspension .t i.,. U C-: ût ,, 'U5ë ¯p, .rci4rOnt more clear # -mfnt in the following detailed description * -:
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= ir1 is a vertical section? - of a boiler described as titrr- d ^ x: api. and constructed in accordance with the present invention;
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F16-'2. is a? next cut 2-2. of Fig.l; Fig-3 is a (- shot: follow 3-3 of Fig. 2, and Figs .. 4- and 5 are similar to F1gs .. 2 and 3, but with an 'X, Ii! Pl1- of construction different.
The inclined longitudinal tubes 12 interconnect 1. s main collectors 10 and 11.
At a certain distance, under the tubes 12, a series
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of similar tubes 13 connects respectively in front and behind the secondary collectors 14 and 15, the latter communicating with the main collectors, by lestubes
16 and 17 respectively. An inclined chicana 18 extends above the tubes 13, from the front end of these tubes to the rear, and from the rear end of the inclined baffle 18, a straight baffle 19 rises through the upper tabular beam 12. This right baffle should be inclined so that the Passage 20 between the chicana 19 and the rear manifolds is slightly narrowed upwards.
It will be noted that the passage is much larger than the passage usually provided for the first passage of the gases. In 21, est. shown a boiler of the usual type connected at its lower part to the front manifolds 22; tubes 23-24 join this boiler with the upper section 11 'of the rear manifolds.
In the lower bundle are arranged the baffles 19, 18 and 25 # and in the upper bundle the baffles 26 and 27. these baffles are arranged so that the gases pass through the tube bundle as indicated by the arrows between the baffles 19 and 25, cross the free space created at 30 from below the baffle 25 and then ascend at 29.
The upper ends of the passages 20 and 28 are connected by a passage 31 which extends longitudinally above the tubes 12. It is evident that the walls of the boiler are arranged so as to force the hot gases from the combustion chamber. successively cross Passages 20, 31, 30 and 29 (in the order indicated) to reach the chimney.
The superheating elements extend inside the passages 20 and 31 and are suitably supported from above.
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In the. form of construction represent there is
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pz, - from: ntE: supereneuffeurs in the ps.sspg & s 28, 30 and 29. the collectors df. saturated steam are represented in 32 t ls c011f.C.t :: - U.rs of superheated vpTur in 33.
These collectors are horizontal and arranged transversely above the boiling tubes 12 and 13. In the special construction shown, there are three groups
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superheating elements, a front group 3lj., a middle group 35 and a rear group 36.
THE. front manifold 32. supplies saturated steam to the
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elements surehaliffears of group 34, the rear manifold 32, waters of groups 35 and 36. The front manifold 33 receives the. T? -P5ur superheated elements of groups 34- and 35 and 10 rear manifold 33, superheated steam elements of group 36.
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The overhead elements are of any suitable shape preferably with back necks at their lower ends and hangers at the top as seen in the drawing. these elements extend downwards preferably vertically, across most of the passage 31, then longitudinally with respect to the passage 20, and
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they preferably end above the tube bundle :, 13, as the lower elbows of the superheater elements are located in the space between the series of tubes 12 and 13. This arrangement is preferable to
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any other described only by way of example, can be modified meaning going outside the scope of the invention.
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The superheating elements are preferably of increasing length, from the rear to the front, their lower elbows being arranged on a plane parallel to that of the tubes 12 and 13.
In the form shown in Figs. 1 to 3, spacing
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between the boiling tubes 12 transversely to the boiler, is a little different from the usual space-ment. As we
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1- $ :::. see more clearly in the. '.g.3, 1s tubes \ are arranged in vertical groups, each group consisting of two stepped rows of tubes and each group being separated from the adjacent group by a distance sufficient to leave a space
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free in which the elements on the driver are housed.
However, the invention is not limited to space-
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ment of tubes groups according to F1gB .. 1 to 3, meis.-1l iand also applicable to a & boiler in.;. qu lit; 1rs tubs boilers are spaced from the mine 'n.w.ü7. ¯, .L ..: ï In oc- half 1 * 1 "case, as we see t = n Fis.5, 1. s elem.-nts 3urcn & .uf- fsurs 35s' follow a curve; S1111, 1. ' US 'nt1' "l's tub '.- s s 12"' "..
In any case, lys tub: -sp had to be introduced by keyplagant col1:.: Ct.ears il zut il 'v rs 1 .. s sides ë :. "1, = boiler, sufficient space remaining # ntr- 1 lateral tact of the collectors & xtr, m6's and 1'2-6 fac '5 fj dd3 side walls of the boiler for pyrm- tter dr :: move 1; i, also the collectors on a say; îzc- sufficient to p8ir! lli-tt.rc.;, to pass the elements flurcha.uff :. 'L1!' S, - ", nt!"; ' the adjacent manifolds and insert them between the boiling tubes.
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The way to support superficial elements is remarkably simple, because they are su.pf¯lld.us l.ibrr: n2; n'e,. sort of; which almost makes the stresses to which they are subjected by their own weight and by temperature changes are reduced to a minimum.
In addition, about two-thirds of the space over which the boiling tubes 12 extend is used for the first pass of the gases in which the superheating elements are housed, this arrangement of the superheating elements.
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, f (2urs not only ensures better superheating efficiency
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f - ur., but also Muilleurs tubes.
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Z: - the various parts are preferably proportioned so as to ensure a uniform velocity of the combustion gases in 1; - upper passage 20 and in the down passage 28 (also bi.--.Il qug in the passage upper 29). At this' ## ff? T, the surface-E-ffctiv or free surface in the transverse direction of the passage 20 Oc-to-d. the total area of the passage minus 1 space occupied by the water tubes 12 and by the overheating elements = r.rs) is equivalent to the effective area or transverse free area * of passage 28 and passage 29.
By the equivalent "te-rm" it is necessary to understand that these surfaces rr.sv¯rsals n: - are not ex equal but that the surface t.-arLsvÉrselé of psssag 28 (ot of passage 29) is reduced compared to ct .ll. of passage 20, dexis the M "'' MC4 proportion that. the combustion gases are reduced in volume as a result fe lia- b :. = .i- nt d- 1 ur t- ripé Bi n qu-. ls elem -nts surcn.uffurs been represented v rt-; c 1 N îït They tubos va water inclined, & v # c their coll-ct-.urs 10, 11, 14, 15 v4,, rticux, it is Msn -ntndu that the rc construct presented 0 would also work biin d? ma * = utr: -: s positions.
DIV- modifications P-, UVé-1 "tr a7mté98 Without leaving the c = dr = - of J. invntzon 11: as described above.
RE S U H E.
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Arrangement of new boiler clfuwe fitted with superheaters in which transverse baffles of the superheating elements are placed in order to ensure
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combustion gas a uniform speed in all the steps of the boiler and consequently to obtain the desired degree of superheating without resorting to the means already. known, i.e. increasing the length of the steam passages through the superheater or the location near the hearth of the superheater elements or the special arrangement of the superheater in the tube bundle.