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P211'E!ctiúLlüel.,,=,litf:3 aux ;c:rraturs de vapeur Cette invention se rapporte aux générateurs de vapeur
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que l'on peut designer COI1Lt"e étant une corubinaison d'une cn.a.udixp 3 tubes d'eau chauffée par oonveotion, avec une e1;ù,àiisr:= e, tl,URS d'2.u..l,,cP un niveau infarieur et CDJ.:.d'1'.j t l:.i;ialruaL.it par rê1YO{.L!J.<:';J!2!lt.
L'un 0.<:;;;; Ol,t;; principaux de l'invention est de réaliser uü;.; conëtruction oi'i'rant la plus grande siuiplicité et, par conséquent, de réduire le prix de la fabrication et du mon- tage
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Un autre but de l'invention est de permettre d'augmenter considérablement les dimensions du surchauffeur tout en lui conservant sa simplicité de construction, une entière acces- sibilité et toute facilité d'inspection, de réparation, de mise en place ou d'enlèvement, le surchauffeur étant expose efficacemnt à la chaleur sans être soumis à uns température préjudiciable.
Dans ce but, l'invention consiste principalement en deux chaudières à tubes d'eau espacées et superposées à peu près verticalement, la chaudière supérieure étant soumisela chaleur de convection et la chaudière inférieure principale- ment 8 la. chaleur de rayonnement, tandis que le surchauffeur est placé dans l'espace compris entre ces chaudières.
L'invention a aussi pour but de fournir une disposition très simple et perfectionnée qui permet de réduire la perte de tirage au minimum.
L'invention a en outre pour but d'introduire-Le combusti- ble et l'air de combustion de telle manière que le combusti- ble peut efficacement être brûlé à un état plus grossier que d'habitude, ce qui permet de réduire le coût de la préparation du combustible.
L'invention est représentée sur les dessins annexés,
Figure 1 est une coupe verticale à travers une installa- tion à laquelle les perfectionnements sont appliqués; figure 2 est une coupe verticale suivait la ligne 2-2 de la figure 1, et fleure 3 est une élévation latérale plus ou moins schéma- tique de l'installation.
A est une chaudière, par exemple une chaudière horizon- tale du type à tambour transversal. Cette chaudière comprend de préférence les deux faisceaux de tubes 7 et 8, dont le
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nombre de tubes peut varier suivant les exigences particuliè res; des séries appropriées de collecteurs 9 et 10, et 11 et 12, les collecteurs 9-étant raccordes aux collecteurs il et les collecteurs 10 aux collecteurs 12, comme c'est représenté; le tambour ou bouilleur 13; les tubes de descente 14 qui con- duisent du tambour 13 aux collecteurs 9 et les tubes de re- tour 15 qui vont des collecteurs 10 au tambour 13.
Immédiatejmetn au-dessus de la chaudière A se trouve le conduit d'évacuatin E qui, de préférence, -possède deux bran- chemants 14a et 15a évacuant finalement dans la cheminée.
En-dessous de la chaudière A et à une certaine distance de celle-ci, se trouve une chambre de combustion C formée 'par une seconde chaudière, c'est-à-dire 'par une chaudière qui constitue son propre foyer. Cette seconde chaudière est formée d'une chambre peu près rectangulaire, à à six cotes, et com- prena les tubes 16 dont il existe un nombre quelconque de rangées, dont quatre sont montrées, ces tubes étant reliés à une extrémité aux collecteurs 17 et à 'autre extrémité aux collecteurs 18 la paroi composée de tubes verticaux 19 qui montent d'un petit tambour 20 aux collecteurs 17; la paroi de tubes verticaux 21 qui montent du collecteur 22 au collecteur 18;
la rangée de tubes inclinés 23 reliant le tambour 20 au collecteur 22 et les deux écrans d'eau latéraux composés de tubes verticaux 24, les tuoes de cnacun de ces écrans latéraux montant verticalement d'un collecteur 25 à un collecteur 26 ; le tube ae descente 27 qui alimente le tam- bour 20 et les collecteurs 23, les tubes de descente 28 dont plusieurs relient chacun des collecteurs 26 au tambour 13; les tubes de montée 29 qui vont des collecteurs 18 au collec- teur 30 et les tubes 31 qui relient le collecteur 30 au tara- bour 13.
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Les parois de la chaudière formant foyer C sont entourées d'une enveloppe appropriée en tôle 32 et le fond est ferme par le cendrier 33.
Le surchauffeur, désigné' dans son ensemble par la lettre D, est placé dans l'espace compris entre le faisceau de tubes 8 et le groupe de tubes 16, les tubes de ce surchauffeur s'é- tendant à peu près sur toute la largeur et la profondeur dans le sens horizontal de l'installation. La disposition des deux chaudières est telle qu'elle permet d'établir convenablement un surchauffeur de dimensions beaucoup plus grandes que d'ha- bitude, et le surchauffeur peut être mis en place, et est fa- cilement accessible, par le côté tandis que les tubes peuvent être enlevés et remplaces avec grande facilité. Le surchauf- feur offre une résistance uniforme au passagedes gaz.
Lestubes des faisceaux 7 et 8 sont des tubes de convec- tion, tandis que les tubes de la chaudière formant foyer C sont soumis en ordre principal à la chaleur rayonnante et aus- si , la convection, ainsi qu'il apparaître ultérieuremet La circulation au travers de la chaudière formant foyer C est très rapidecause de la présence d'un grand nombre de tubes verticaux et parceque la chaudière formant foyer est soumise à la chaleur rayonnante et une température élevée.
Bien que les tuyaux de descente et les tuyaux de montée pour les deux chaudières sont de préférence reliés au même tambour 13, la circulation dans la chaudière formant foyer n'est pas contrariée par la circulation dans la chaudière A et, grâce à la circulation rapide travers la chaudière C, on peut non seulement placer le surchauffeur comme c'est représenté, mais aussi Installer un surchauffeur beaucoup plus grand que d'ha- bitude sans rencontrer les difficultés inhérentes à un degré
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de surchauffe trop élevé.
Ainsi, on Peut employer un surchauf- feur d'une capacité proportionnée 8 la très grande capacité de l'installation, et le surchauffeur peut être soumis effec- tivement et uniformément, mais non d'une manière préjudicia- ble, à la chaleur sur toute sa longueur et toute sa largeur; en outre, l'installation ne présente pas de chicanes et les gaz peuvent s'élever en ligne droite autour des tubes 16, à travers le surchauffeur D et les faisceaux de tubes 7 et 8, outre les avantages qui ont déjà été mentionnés, cette dispo- sition a -cour effet de réduire la perte de tirage au minimum et d'offrir une résistance uniforme au courant, ce qui donne lieu à un courant uniforme, considéré dans la section trans- versale:
iL en résulte Une utilisation efficace de toute la surface d'absorption sans donner lieu à de grandes différen- ces de températures d'un bout à 'l'autre de la longueur des tubes.
Le tambour 1) est suspendu, et le surchauffeur est sus- pendu à la chaudière A par les étriers 34. La chaudière A et la chaudière C sont supportées indépendamment et ont toute libeté chacune- de se dilater et de se contracter.
L'installation de chaudières est très simple et elle est facile monter; le nombre de tubes qui doivent être plies est très faible, les coudes ne présentant en aucun cas des difficultés.
En ce qui concerne le mode de combustion de l'installa- tion, le combustible finement divisé, tel que le charbon pul- vérisé, est Introduit à la partie Inférieure de la chaudière formant foyer C aux angles de celle-ci, au moyen de tuyères 35 qui peuvent simplement être constituées par des tuyaux cylindriques disposés de manière à, injecter tangentiellement
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à un cercle imaginaire dont l'axe se trouve au centre de la chaudière formant foyer et est vertical. L'air nécessaire à la combustion est de préférence amené comme suit.
Un ré- chauffeur d'air 36 est placé dans chacun des embranchements 14a et 15a de la décharge B, ces réchauffeurs d'air débou- chant dans les boîtes ou conduits 37 Placés sur deux cotas opposés de l'enveloppe, l'extrémité inférieure de chacun de ces conduits étant prolongée comme indiqué en 38 de manière 1:1 se terminer par des parties 39 formant tuyères, également disposées pour décharger tanentilement comme c'est décrit;
dans ces tuyères sont placées les tuyères à combustible 33 Le charbon est refoulé dans la chaudière formant foyer par une partie de l'air nécessaire à la combustion, le reliquat d'air nécessaire étant Amené à travers les tuyères 39 Les courants de charbon et d'air sont injects . de telles vi- tesses qu'ils se réunissent pour parcourir un trajet vertical ou hélienodal de bas en haut travers la chaudière formant foyer en donnant lieu un mélange immédiat et violent de combustible et d'air, produisant une combustion turbulente et intense, l'air nécessaire à '8 la combustion étant, également dans ce but,
de préférence fortment chauffé au préalable dans les réchauffeurs d'air 36.Le courant de combustible et de flam- me oalaye d'une manière relativement uniforme les tubes de la chaudière C,de sorte que ces derniers sont saurai s à la fois à la --haleur rayonnante età la chaleur de convection.La chaudiè- re C,constitue,pour ainsi dire,un vaste brûleur,car elle assu- re le mélange du combustible et de l'air et oblige le courant de combustible et de flamme 8 suivre le tra,jet décrit à sa @
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sortie des tuyères.
La combustion se produit à l'intérieur de la. chaudière C et avant que les gaz n'arrivent aux tubes 16, et par suite de la température élevée à laquelle l'air de combustion a été porte et de la violence de la combustion, celle-ci est pour ainsi dire complète, et les pertes de calo- ries passant aU-delà des tubes 16 sont négligeables.
Lorsque la consommation se fait ainsi partir de la base en allant vers le haut, du charbon plus grossier que d'habitude 'peut être brûlé efficancemt et complètement, la pesanteur exerçant son action en sens inverse du tirage du foyer dans una mesure suffisante pour donner auxparticules plus grosses le temps nécessaire à leur combustion. Aucune perte appréciable de com- bustible ne se -produit -par chute des particules dans le can- direr, car les tuyères 35 sont situées assez haut à l'inté rieur des tuyères 39, ce qui permet à une quantité notable d'air d'être admis en-dessous du point d'admission du combus- tible.
Cet air exerce non seulement une action de sustenta- tioii nais fournit aussi de l'oxygène -pour consumer toute particule de combustible qui 'pourrait tendre à tomber.
Cette forme de combustion est particulièrement appropriée la présente installation de chaudières, car le courant de combustible et de flammes remplit la chaudière 0, considérée en section transversale, et les gaz ascendants remplissent le sommet de celle-ci dans le sens transversal, de telle sorte que les tubes en commençant 'par les tubes 16 et en allant ensuite de oas en haut, sont soumis aux gaz, pratique- ment d'une extrémité à l'autre, d'une manière à peu -près uni= forme.
Un espace pour recevoir les tuyères 39 et 35 est ménage en arrêtant certains tubes verticaux des parois exactement au dessus de ces tuyères et en les reliant à des collecteurs @
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40, qui sont à leur tour raccordés par des bouts de tubes 41 aux collecteurs 25 et au collecteur 22 ainsi qu'au tambour 20.
Les tubes verticaux de la chaudière c sont de préférence ,,,,unis d'ailettes longitudinales coopérant avec les tubes pour former une paroi métallique peu près continue. Les tubes 15 et 31 sont très efficaces pour l'absorption de la chaleur de convection.,
La grandeur de la surface de convection est suffisante pour réduire la température des gaz qui traversent les tubes 31 à un point inférieur à la limite admise pour les réchauffeurs d'air métalliques, soit 535 C La chaleur absorbée par la chaudière 0 est telle que les gaz, lorsqu'ils traversent le surchauffeur, n'ont pas une température trop élevée.
La sur- face d'absorption de la chaudière C est déterminée de Manière assurer le volume nécessaire de la chambre de combustion Pour effectuer la combustion voulue du combustible et à cet effet il est préférable de ménager une surface suffisante pour que la chaudière C accomplisse un travail de 50% envi- ron plus élevé que celui d la chaudière A.
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1.- En combinaison, deux chaufdières à tubes d'eau écar- tées l'une de l'autre à, peu près verticalement,la chaudière supérieure étant soumise à la chaleur de convection et la chaudière inférieure principalement à la chaleur de rayonne- ment, et un surchauffeur dispose dans l'espace compris entre les deux chaudières.