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Perfectionnements aux foyers de chaudières à vapeur.
La présente invention a pour objet une disposition per- mettant de réaliser une combustion économique dans des foyers de chaudières à vapeur à injection de vapeur et alimentation d'air au-dessus de la grille.
L'invention est plus particulièrement applicable aux foyers dans lesquels les parois latérales sont employées en partie pour la transmission de la chaleur, comme c'est le cas par exemple dans une boîte à feu de locomotive.
On a déjà propos de produira uneou plusieurs nappes de vapeur approximativement horizontales en forme de pyramides â trois cotés, ou d'introduire un réactif chimique dans la couche de combustible. On connaît d'autres dispositions sui-
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/yant lesquelles, .dans des foyers de locomotives, de la va-
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peur est injectée vers l'extrJuité de l'autel incliné ou dans la couche de combustible enflammé au moyen d'une tubulu- re ou d'un distributeur de vapeur percé de rangées horizonta- les d'ouvertures de dimensions uniformes qui sont disposées de faon à produire des plans divergents de nappes de vapeur.
On a aussi proposé de produire des nappes de vapeur au moyen de trois rangées parallèles de trous dont la rangée médiane présente des trous plus grands et produit des jets plus puis- sants qui chassent les gaz de combustion vers les autres nap- pes, ces dernières étant disposées de façon à empêcher les gaz de venir en contact avec les parois latérales de la boîte à feu. Les auteurs de toutes les propositions connues ont envisagé uniquement la combustion de la fumée et ont négligé le fait que la transmission de chaleur doit également être prise en considération pour obtenir une combustion économique dans un foyer de chaudière.
La disposition suivant la présente invention tient comp- te de cette transmission de chaleur et présente cette carac- téristique que le dispositif destiné à produire les jets de vapeur est établi de fa.jon à fournir une couche ou une nappe de vapeur approximativement horizontale disposée de telle façon par rapport à l'arrivée d'air au-dessus de la grille, que l'air est obligé de s'écouler en-dessous de la nappe de vapeur horizontale et le long de la couche de combustible enflammé. Le dispositif produisant les jets de vapeur est pourvu d'une rangée d'ouvertures ou d'orifices placés heri- zontalement,
l'action de la nappe horizontale produite par eux étant renforcée par une rangée d'ouvertures placée à an- gle droit par rapport à la première et en-dessous de celle-ci, pour chasser le courant d'air sur la couche de combustible
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cent.
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Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représente sur les dessins annexés dans lesquels:
La Fig. 1 est une coupe verticale de la boite à feu d'une locomotive.
La fig. 2 est une coupe par la ligne II-II de la fig. 1.
Les figs. 3 et 4 montrent des détails du dispositif de distribution de la vapeur.
Dans l'exemple de réalisation représenté, la tubulure distributrice de vapeur 2 est munie d'ouvertures 3 qui for- ment une rangée horizontale pour produire un éventail de va- peur a peu près horizontal, et elle comporte'aussi une secon- de rangée d'ouvertures 12 disposée perpendiculairement à la première rangée. Les deux rangées d'ouvertures de la tubulure forment un T et les jets de vapeur quittant la tubulure for- ment un éventail de vapeur ayant en coupe transversale appro- ximativement la forme d'un T. L'air introduit au-dessus de la grille pénètre par l'ouverture 11 de la porte du foyer après avoir passé par un conduit 13 commençant en-dessous du plancher de la cabine du mécanicien de la locomotive.
Comme 'la tubulure de vapeur est disposée au-dessus de la porte du foyer, c'est-à-dire au-dessus de l'ouverture d'entrée de l'air
Introduit au-dessus de la grille, toute la masse de cet air qui est aspirée par l'ouverture de la porte du foyer sous l'action du tuyau de soufflage est obligée de s'écouler en- dessous de l'éventail de vapeur approximativement horizontal A et des deux côtés de l'éventail de vapeur vertical D et de se mélanger ainsi intimement aux gaz de chauffage. L'éven- tail de vapeur vertical oblige la flamme à se déployer vers les parois latérales de la boîte à feu et des tubes de fumée et à provoquer l'action de la chaleur immédiate de la flamme
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gur parois.
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En outre, la détente efficace des particules de vapeur projetées par l'éventail de vapeur vertical contre la couche de combustible enflammé augmente essentiellement le mélange intime entre l'air introduit au-dessus de la grille et les gaz de chauffage et contribue à l'obtention .l'une combustion. économique.
La disposition représentée aur le figs. 1 à 4 dans son application à une chaudière de locomotive peut être utilisée avec n'importe quelle chaudière à carneaux.
REVENDICATIONS.
1.- Disposition pour réaliser une combustion économique dans des foyers de chaudières à vapeur à injection de vapeur et alimentation d'air au-dessus de la grille, caractérisée en ce que le dispositif destiné à produire les jets de vapeur est pourvu d'une rangée d'ouvertures ou d'orifices pour pro- duire une nappe de vapeur approximativement horizontale, et aussi d'une rangée d'ouvertures perpendiculaire à la première et située en-dessous de celle-ci.
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Improvements to the hotplates of steam boilers.
The object of the present invention is an arrangement which makes it possible to achieve economical combustion in furnaces of steam boilers with injection of steam and supply of air above the grate.
The invention is more particularly applicable to fireplaces in which the side walls are used in part for the transmission of heat, as is the case, for example, in a locomotive firebox.
It has already been proposed to produce one or more approximately horizontal vapor layers in the form of three-sided pyramids, or to introduce a chemical reagent into the fuel layer. We know of other provisions
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/ yant which ones, in locomotive hearths, the va-
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fear is injected towards the end of the inclined altar or into the burning layer of fuel by means of a pipe or a steam distributor pierced with horizontal rows of openings of uniform dimensions which are arranged fawn to produce divergent planes of steam slicks.
It has also been proposed to produce layers of steam by means of three parallel rows of holes, the middle row of which has larger holes and produces more powerful jets which expel the combustion gases towards the other valves, the latter. being so arranged as to prevent gases from coming into contact with the side walls of the firebox. The authors of all known proposals have considered only the combustion of smoke and have overlooked the fact that heat transmission must also be taken into account in order to achieve economical combustion in a furnace hearth.
The arrangement according to the present invention takes this heat transmission into account and exhibits the characteristic that the device for producing the steam jets is set up so as to provide an approximately horizontal layer or sheet of steam disposed in the same manner. such a way with respect to the air inlet above the grate, that the air is forced to flow below the horizontal vapor sheet and along the ignited fuel layer. The device producing the steam jets is provided with a row of openings or orifices placed horizontally,
the action of the horizontal sheet produced by them being reinforced by a row of openings placed at a right angle to the first and below it, to expel the air current on the fuel layer
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hundred.
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An exemplary embodiment of the object of the invention is shown in the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a vertical section through the firebox of a locomotive.
Fig. 2 is a section taken along line II-II of FIG. 1.
Figs. 3 and 4 show details of the steam distribution device.
In the exemplary embodiment shown, the steam distribution manifold 2 is provided with openings 3 which form a horizontal row to produce an approximately horizontal fan of steam, and it also has a second row. of openings 12 arranged perpendicular to the first row. The two rows of openings in the tubing form a T and the jets of steam leaving the tubing form a fan of vapor having in cross section approximately the shape of a T. The air introduced above the tubing grate enters through the opening 11 of the firebox door after passing through a duct 13 starting below the floor of the locomotive engineer cabin.
As the steam pipe is arranged above the firebox door, i.e. above the air inlet opening
Introduced above the grate, all the mass of this air which is sucked through the opening of the fireplace door under the action of the blowing pipe is forced to flow below the fan of steam approximately horizontal A and on both sides of the vertical vapor fan D and thus mix intimately with the heating gases. The vertical vapor fan forces the flame to expand towards the side walls of the firebox and smoke tubes and cause the immediate heat to act of the flame.
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gur walls.
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In addition, the effective expansion of the vapor particles projected by the vertical vapor fan against the igniting fuel layer essentially increases the intimate mixing between the air introduced above the grate and the heating gases and contributes to the obtaining a combustion. economic.
The arrangement shown in figs. 1 to 4 in its application to a locomotive boiler can be used with any flue boiler.
CLAIMS.
1.- Arrangement for carrying out economical combustion in stoves of steam boilers with steam injection and air supply above the grate, characterized in that the device intended to produce the steam jets is provided with a row of openings or orifices for producing an approximately horizontal sheet of vapor, and also a row of openings perpendicular to and below the first.
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