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CHAUDIERE MARIJ# CYLINDRIQUE A SURCHAUFFEUR. Sous les bénéfices de la Convention Internationale de 1883 eu é- gard à la demande de brevet déposée en ALLEMAGNE le 16 octobre 1926 au nom de la société dite: SCHMIDT'SCHE HEISSDAMPF GESELL- SCHAFT m.b.H. de laquelle la, susdit société est l'ayant-droit pour la BELGIQUE.
L'objet de l'invention est une chaudière marine cylindri- que à un ou plusieurs tubes foyers, avec surchauffeur, disposés entre les tubes foyers déplacés, dans le passage des gaz chauds, et les tubes de fumée conduisant les gaz dans la cheminée D'après 1 invention, la surface de chauffer en surchauf-' fuer est placés sur le trajet des gaz chauds depuis le chappe-
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ment de direction jusqu'aux tubes à fumée qui se trouvent dans le troisième passage de telle façon qu'elle soit comprise en- tre le ou les tubes à flamme du milieu,
avec ou sans transport d'une partie de cette surface de chauffe dans la seconde passe de gaz entre les tubes foyers médians et les tubes à fumée qui se trouvent dans le troisième passage des gaz chauds.
L'avantage de la construction selon l'invention consiste principalement en ce que la forte surchauffe exigée actuellement par suite de la pression plus considérable de la vapeur vive dans les chaudières marines cylindriques,- c-à-d. une surchauf- fe de la vapeur plus élevée que celle possible par exemple par les surchauffeurs à tubes de fumées,- peut être obtenue sans forcer particulièrement le feu, tandis que les gaz d'évacua- tion sont refroidis suffisamment pour nepas nuire au rendement de la chaudière Les gaz chauds se sont déjà suffisamment re- froidis dans les tubes foyers contenant le chauffage et dans le retour qui y est raccordé, pour que l'on n' ait pas à crain- dre la.
brûlure des éléments surchauffeurs se trouvant dans . les tubes foyers médians, tandis que d'autre part la tempéra- ture des gaz chauds est encore suffisamment élevée pour réa- liser la forte surchauffe désirée. L'utilisation de la chaleur des gaz est ainsi complètement indépendante du surchauffeur, par conséquent de la température de surchauffe car, après le surchauffeur il est encore établi une surface de chauffe de la chaudière qui est à peu près aussi grande que dans la dispo- sition normale des tubes de fumée des chaudières cylindriques de marine,
Avec la construction du surchauffeur dans la chaudière selon la présente invention, la surface du surchauffeur est réduite et considérablement plus petite que dans les sur- chauffeurs à tubes de fumée déjà connus.
D'après une autre réalisation de' l'invention., la surface de chauffe du surchauffeur est placée ¯dans le retour @
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des gaz de telle façon qu'une partie des tubes surchauffeurs, de préférence les tubes contenant la vapeur surchauffée ne sont pas exposés qu'à la' chaleur rayonnante, tandis que le s autres tubes au contraire sont exposés non seulement au rayonnement, mais encore à la confection.
Le dessin représente quelques formes d'exécution de l'invention.
Fige.. 1 et 2 montrent une chaudière marine cylindrique, en coupe longitudinale et en coupe transversale avec deux tu- bes foyers a-a1, recevant le foyer, disposés dans un premier passage des gaz chauds parallèle au premier, et débouchent dans la boite fumée., c. Entre les tubes foyers a-al et le tube de chauffe b, il est disposé dans un passage dirigé en sens contraire aux deux premiers mentionnés, un tube foyer d, qui est raccordé aux premiers tubes foyers a-a1 Par une cham- bre e, et avec les tube de fumée b par une chambre f. Les gaz chauds subissent donc deux changements de sens en tra- versant la chaudière.
Le tube foyer médian d, sert à rece- voir le surchauffeur g. Dans les exemples d'exécution re pres- sentes, une partie g1 de la surface de chauffe du surchauffeur est disposée dans la seconde chambre f, Il est possible ainsi d'utiliser l'une des parties, par exemple la partie g1 se trouvant dans la chambre f, de la surface de chauffe du sur- chauffeur (comme dans l'exemple de construction représenté) comme pré-surchauffeur et l'autre partie g, ménagée dans le ou les tubes foyers médians, comme surchauffeur complémentai- re, ou Inversement, Dans le premier cas on obtient avec une petite surface de chauffe, une forte température de sur- chauffe et dans le second pas on obtient une surchauffe mo- dérée. Q-à-d. un peu moindre que dans le premier cas,
mais pour cette raison la protection contre la brûlure des éléments est plus efficace que dans le premier cas. En outre, il est avantageux de disposer les tubes contenant la vapeur sur- chauffée dans la, chambre f, sur la paroi postérieure de cette
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dernière, de façon à ce qu'ils ne soient exposés qu'à la cha- leur rayonnante, tandis que le faisceau des tubes conduisent la vapeur saturée peuvent être disposés de fagon à être chauf- fés non seulement par la chaleur rayonnante, mais encore par le. convection.
Dans la Fig.3 on dispose dans le second passage des gaz chauds, en plus du tube foyer médian b, un tube de fumée b , ou qui est avantageux lorsque les gazde chauffe ne peuvent pas être suffisamment refroidis dans le tube foyer médian d..
Dans l'exemple de construction selon la Fig.4 la par- tie g1 du surchauffeur ménagée dans la seconde chambre f, peut être réglée par des registres permettant également de mettre complètement le surchauffeur hors des batteries des gaz, lors- que ces registres prennent la position, représentée dans la partie inférieure de la Fig.4. Dans la partie supérieure de la fig.4. le registre h est disposé de façon à ce que le pas- sage du gaz a travers le surchauffeur soit libre. Dans les positions intermédiaires, on peut soustraire du surchauffeur une partie plus ou moins considérable des gaz et la dévier directement dans le tube de chauffe b, par les canaux p" .
La vapeur saturée prélevée dans le dôme de la chau- dière par la. conduite s (Figs. 1 et 4) sort de la caisse distributrice g2, traverse les tubes du pré-surchauffeur g,1 les boites de vapeur supérieures g3 et les pièces de communi- cation g4 pour passer dans le collecteur supérieur g5 et de là par le faisceau de tubes disposé devant celui-ci dans la chambre f, puis à travers les tubes du surchauffeur complé- mentaire g dans les tubes foyers d pour sortir de ce surchauf- feur complémentaire g, en traversant le collecteur inférieur g5, à travers le tube t,
Dans les exemples d'exécution selon les Zigs. 1, 2 et 4, la seconde chambre, dans laquelle se trouve le surchauffeur, est disposée en dehors de la chaudière,
Cette construction
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présente l'avantage que les tubes de dumée s'étendent sur toute la longueur de la chaudière et laissent donc une grande surface de chauffe de la chaudière dans le troisième carneau.
Toutefois, on peut également construire la seconde chambre de renversement dans la chaudière elle-même comme on le voit dans la forme de construction selon les Figs. 5 et 6. Dans ce cas la longueur générale de la chaudière n'est pas aug- mentée par la seconde chambre. Dans cette construction il est disposé dans le second carneau à gaz chaud, deux tubes foyers d-d1 Une partie g1 de la surface de chauffe du surchauffeur 'est disposée dans la chambre f, qui se trouve à l'intérieur de la chaudière, et une autre partie g, dans les tues d-d .
Les Fig.s 7 et 8 montrent une autre forme d'exécution de la seconde chambre à surchauffeur. La Fig.7 est une coupe selon la. ligne 1-1 de la Fig.8 et la Fig.8 est une coupe ho- rizontale de la chaudière. Les tubes surchauffeurs sont dispo- sés de façon à ce que les tubes à vapeur saturée soient ex- -posés à la fois au rayonnement et à la convection tandis que les tubes contenant la vapeur surchauffée sont placés sur la paroi postérieure de la chambre f et ne reçoivent que la cha- leur par rayonnement. Les collecteurs du surchauffeur sont horizontaux. Les Fige.. 9 et 10 montrent une construction si- milaire de la répartition des surfaces de chauffe du surchauf- feur pour un collecteur vertical.
La Fig.9 est une coupe selon la, ligne 1-1 de la Fig.10 et la Fig.10 est une coupe longitudi- nale horizontale de la chaudière.
Dans la chambre de construction selon les Figs. il et 12, la chambre de renversement f est disposée de façon que l'on puisse modifier l'écartement des éléments surchauffeurs par rapport à la plaque tubulaire oU aux tubes de fumée b par des pièces intercalaires 1 Plus est grand l'éoartement entre les éléments du surchauffeur et la plaque tubulaire o, moins
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le surchauffeur est chauffe Par la convextion des gaz chauds, il n'est chauffa principalement que par rayonnement, Par contre , si le surchauffeur est plus rapproché de la plaque tubulaire,
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il est exposé tant au Jalonnement qu'à la convelgï des gaz $( chauds,
Les Figs,
13 et 14 montrent Inapplication de l'invention à une chaudière marine cylindrique à deux pressions.
La partie à basse pression de'cette chaudière marine cylindrique à deux pressions est constituée par la chaudière tubulaire usuelle d, tandis que la partie à haute pression est construite comme chaudière à chauffage indirect. La gé- nération de vapeur à haute pression se produit donc dans -un tempbour à eau et vapeur 1 par un véhicule de chaleur (par exemple de l'eau et lavapeur qui s'est dégagée) qui cède sa chaleur a l'eau de la chaudière du tambour 1, au travers des échanguers 2 qui sont raccordés à un système tubulaire fer- mé consistant en tubes serpentins 3 logés dans le premier tube foyer a, de la chaudière, comme on le voit dans la Fig. 13. et qui servent en même temps à protéger contre la chaleur la paroi de la première chambre de renversement e.
Ces serpentins 3 s'étendent entre les collecteurs inférieurs 4 et les collec- teurs supérieurs 5 Ces dernières sont raccordées par des tubes montants 6 à. l'extrémité supérieur des échangeurs 2 dont 1 extrémité Inférieure est reliée aux collecteurs 4 par des tubes de descente 7. Outre le tube foyer inférieur a, 111
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il est encore disposé entre la première chambre de sa** ren- 114ui versement e et la seconde cnamore ae renversement 1 deux tu- bes-foyers plus petits d-d1 qui contiennent les serpentins g pour le sur chauffeur de vapeur haute pression, La vapeur ,de la chaudière à haute pression 1 est amenée à ce surchauf- feur g par un tube s et la vapeur surchauffée sort par le tube t.
Le surchauffeur g1 pour la chaudière à basse pression b est disposé dans la seconde chambre de renversement f entre
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les tubes foyers médians d-d1 et la boite de fumée c, La vapeur de la chaudière à basse pression b est amenée par un tube s1 au surchauffeur g1 La vapeur à basse pression surchauffée sort Par le tube t1.
REVENDICATIONS.
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MARIJ # CYLINDRICAL BOILER WITH SUPERHEATER. Under the benefits of the International Convention of 1883 had regard to the patent application filed in GERMANY on October 16, 1926 in the name of the company known as: SCHMIDT'SCHE HEISSDAMPF GESELL- SCHAFT mbH of which the, aforesaid company is the beneficiary -right for BELGIUM.
The object of the invention is a cylindrical marine boiler with one or more hearth tubes, with superheater, arranged between the displaced hearth tubes, in the passage of the hot gases, and the smoke tubes leading the gases into the chimney D After the invention, the superheating surface to be heated is placed in the path of the hot gases from the hood.
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direction to the smoke tubes which are in the third passage so that it is included between the middle flame tube (s),
with or without transporting part of this heating surface in the second gas pass between the middle hearth tubes and the smoke tubes which are located in the third hot gas passage.
The advantage of the construction according to the invention consists mainly in that the high superheating required at present as a result of the increased pressure of live steam in cylindrical marine boilers, - ie. a higher superheating of the steam than that possible for example by the superheaters with smoke tubes, - can be obtained without particularly forcing the fire, while the exhaust gases are cooled sufficiently so as not to impair the efficiency of the the boiler The hot gases have already cooled sufficiently in the hearth tubes containing the heating and in the return which is connected to it, so that there is no need to fear it.
burning of the superheater elements located in. the middle hearth tubes, while on the other hand the temperature of the hot gases is still high enough to achieve the desired high superheating. The use of the heat of the gases is thus completely independent of the superheater, consequently of the superheating temperature because, after the superheater, a heating surface of the boiler is still established which is about as large as in the available one. normal sition of the flue tubes of cylindrical marine boilers,
With the construction of the superheater in the boiler according to the present invention, the superheater area is reduced and considerably smaller than in the already known fire tube superheaters.
According to another embodiment of the invention, the heating surface of the superheater is placed in the return @
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gases so that part of the superheater tubes, preferably the tubes containing the superheated steam, are not exposed only to radiant heat, while the other tubes on the contrary are exposed not only to radiation, but also in the making.
The drawing represents some embodiments of the invention.
Fig. 1 and 2 show a cylindrical marine boiler, in longitudinal section and in transverse section with two hearth tubes a-a1, receiving the hearth, arranged in a first passage of the hot gases parallel to the first, and opening into the box smoke., c. Between the hearth tubes a-al and the heating tube b, there is arranged in a passage directed in the opposite direction to the first two mentioned, a hearth tube d, which is connected to the first hearth tubes a-a1 by a chamber e , and with the smoke tubes b by a chamber f. The hot gases therefore undergo two changes of direction when passing through the boiler.
The middle hearth tube d, is used to receive the superheater g. In the exemplary embodiments shown, a part g1 of the heating surface of the superheater is placed in the second chamber f. It is thus possible to use one of the parts, for example the part g1 located in the chamber f, of the heating surface of the superheater (as in the example of construction shown) as a pre-superheater and the other part g, provided in the middle hearth tube (s), as an additional superheater, or Conversely, in the first case, with a small heating surface, a high overheating temperature is obtained, and in the second step, a moderate overheating is obtained. Q-to-d. a little less than in the first case,
but for this reason the protection against the burning of the elements is more effective than in the first case. In addition, it is advantageous to arrange the tubes containing the superheated vapor in the chamber f, on the rear wall of this
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last, so that they are exposed only to radiant heat, while the bundle of tubes conducting saturated steam can be arranged so as to be heated not only by radiant heat, but also speak. convection.
In Fig. 3, in the second passage of the hot gases, in addition to the middle hearth tube b, there is a smoke tube b, or which is advantageous when the heating gases cannot be sufficiently cooled in the middle hearth tube d. .
In the construction example according to Fig. 4, part g1 of the superheater provided in the second chamber f, can be regulated by registers which also make it possible to completely put the superheater out of the gas batteries, when these registers take the position, shown in the lower part of Fig. 4. In the upper part of fig. 4. the register h is arranged so that the passage of gas through the superheater is free. In the intermediate positions, a more or less considerable part of the gases can be subtracted from the superheater and diverted directly into the heating tube b, through the channels p ".
The saturated steam taken from the dome of the boiler by the. pipe s (Figs. 1 and 4) leaves the distribution box g2, passes through the tubes of the pre-superheater g, 1 the upper steam boxes g3 and the communication pieces g4 to pass into the upper manifold g5 and from there by the tube bundle placed in front of it in chamber f, then through the tubes of the additional superheater g in the hearth tubes d to exit this additional superheater g, passing through the lower manifold g5, through tube t,
In the execution examples according to Zigs. 1, 2 and 4, the second chamber, in which the superheater is located, is placed outside the boiler,
This construction
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has the advantage that the flue pipes extend over the entire length of the boiler and therefore leave a large heating surface of the boiler in the third flue.
However, the second overturning chamber can also be constructed in the boiler itself as seen in the construction form according to Figs. 5 and 6. In this case the general length of the boiler is not increased by the second chamber. In this construction there are arranged in the second hot gas flue, two hearth tubes d-d1 A part g1 of the heating surface of the superheater 'is arranged in the chamber f, which is located inside the boiler, and another part g, in dd tues.
Fig.s 7 and 8 show another embodiment of the second superheater chamber. Fig.7 is a section on the. line 1-1 of Fig.8 and Fig.8 is a horizontal section of the boiler. The superheater tubes are arranged so that the saturated steam tubes are exposed to both radiation and convection while the tubes containing the superheated steam are placed on the rear wall of chamber f and receive only radiant heat. The superheater manifolds are horizontal. Figures 9 and 10 show a similar construction of the distribution of the heating surfaces of the superheater for a vertical manifold.
Fig.9 is a section taken along line 1-1 of Fig.10 and Fig.10 is a horizontal longitudinal section of the boiler.
In the construction chamber according to Figs. 11 and 12, the overturning chamber f is arranged in such a way that the spacing of the superheating elements relative to the tube plate or to the flue tubes b can be modified by means of spacers 1 The greater the spacing between the elements of the superheater and the tube plate o, less
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the superheater is heated By the convection of hot gases, it is heated mainly only by radiation, On the other hand, if the superheater is closer to the tube plate,
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it is exposed to both the staking and the convelgï of gas $ (hot,
Figs,
13 and 14 show the application of the invention to a two-pressure cylindrical marine boiler.
The low pressure part of this cylindrical two-pressure marine boiler is constituted by the usual tubular boiler d, while the high pressure part is constructed as an indirect heating boiler. The generation of high pressure steam therefore takes place in a water and steam room 1 by a heat vehicle (for example water and the steam which has evolved) which gives up its heat to the water of the boiler of the drum 1, through the exchangers 2 which are connected to a closed tubular system consisting of coil tubes 3 housed in the first hearth tube a, of the boiler, as seen in FIG. 13. and which at the same time serve to protect against heat the wall of the first overturning chamber e.
These coils 3 extend between the lower collectors 4 and the upper collectors 5 The latter are connected by upright tubes 6 to. the upper end of the exchangers 2, 1 lower end of which is connected to the manifolds 4 by downpipes 7. In addition to the lower hearth tube a, 111
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there is also placed between the first chamber of its ** return 114ui e and the second cnamore ae reversal 1 two smaller burner tubes d-d1 which contain the coils g for the high pressure steam heater, The steam, from the high-pressure boiler 1 is brought to this superheater g through a tube s and the superheated steam leaves through the tube t.
The superheater g1 for the low-pressure boiler b is placed in the second reversal chamber f between
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the middle hearth tubes d-d1 and the smoke box c, The steam from the low-pressure boiler b is brought through a tube s1 to the superheater g1 The superheated low-pressure steam comes out through the tube t1.
CLAIMS.