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Perfectionnements aux chaudières et appareils analogues.
La présente invention concerne des appareils ayant pour but de transférer la chaleur résultant de la combustion de différents combustibles dans des buts tels que la production de la vapeur d'eau, le surchauffage de la vapeur, l'élévation de la température des fluides, l'évaporation ou la distilla- tion des liquides et pour d'autres opérations du même genre.
L'invention a pour objet des dispositifs à l'aide des- quels la chaleur produite par une flamme Intense résultant d'une combustion efficiente d'un combustible est concentrée @ -
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sur un dispositif destinéà accumuler la chaleur et à la dis- tribuer par radiation, situé et organisé de manière à devenir incandescent. Le fait d'utiliser la chaleur radiante ainsi obtenue dans le but d'élever la température, permet de diminuer considérablement, dans la chaudière ou récipient utilisé la sur face de chauffe ordinairement nécessaire. Cette réduction de l'aire de la surface de chauffe permet de modifier d'une ma- nière économique la forme et la disposition de la chaudière ou récipient.
Une source de chaleur tout particulièrement appropriée au but poursuivi se trouve dans le gazogène ou gazéificateur du type décrit dans le brevet anglais du même inventeur nO.243.092. Dans cet appareil l'air primaire introduit sous la couche de combustible donne lieu la production d'un gaz combustible qui est brûlé à son tour avec de l'air secondaire, de préférence préalablement chauffé.
Un tel appareil permet d'obtenir pratiquement une combustion parfaite du combustible aux différents régimes et est capable ainsi de fournir, dans le but poursuivi par le présent appareil, une haute tempéra- ture de la flamme à la sortie du ou des goulots ou orifices formant le seul point de sortie des dites flammes, l'air se- condaire préalablement réchauffé étant introduit précisément au voisinage de ce ou ces orifices, qui sont appelés plus loin quelque soit leur nombre, "orifices de sortie des gaz".
D'après la présente invention les dispositifs radiateurs de chaleur sont montés et disposés au voisinage du goulot ou étranglement de sortie des gaz ci-dessus mentionné du gazo- gène. Ces dispositifs peuvent être en substances réfractaires de formes et de dimensions appropriées et, de préférence
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largement perforées. De tels dispositifs peuvent être situés à l'intérieur du récipient ou de l'appareil dont le contenu doit recevoir la chaleur radiante. D'autre part, une certaine partie de la chaleur primaire donnée par le gazogène peut ou non être utilisée directement.
Sur les dessins annexés on a représenté à titre d'exemples des modes de réalisation de la présente Invention.
La figure 1 est une coupe verticale d'un dispositif de gazogène combiné avec des radiateurs de chaleur, appliqués à un appareil servant à chauffer un fluide situé autour des radiateurs.
La figure 2 est une coupe verticale d'un dispositif d'après l'invention appliqué à une chaudière verticale munie d'un dispositif de chauffage de l'eau d'alimentation.
La figure 3 est une coupe transversale faite par la ligne 3-3 d'une partie de la figure 2, et
La figure 4 est une coupe et une vue longitudinales mon- trant l'application de la présente invention à une chaudière du type Lancashire. sur les dessins on voit en 1 la gazogène au appareil qui produit les gaz combustibles, du type mentionné ci-dessus, muni d'un étranglement ou brûleur alimenté avec de l'air secondaire chauffé au préalable; les orifices d'arrivée de cet air secondaire sont indiqués en c. On remarquera qu'il n'est pas toujours nécessaire de chauffer préalablement l'air secondaire. Dans l'exemple représenté le gazogène est muni également d'un espace annulaire ou autre, d pouvant être utilisé corme chemise de vapeur dans la position représentée.
Il n'est pas nécessaire, dans le but poursuivi ici de prévoir un registre pour l'étranglement b.
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D'après la présente invention, les radiateurs de chaleur ont la forme d'un tube en substance réfractaire indiqué en e.
Ce tube est monté au voisinage de l'orifice de sortie des gaz b. Il est perforé tout le long de sa périphérie ; cer- tain nombre de ces perforations sont indiquées en h. Autour du tube e est disposé un tube métallique ou, manchon ondulé fixé à. un récipient extérieur indiqué en m,
Le manchon k présente une surface de radiation plus grande qu'un tube lisse tout en donnant à l'ensemble une force de résistance et une élasticité plus grandes et il facilite en outre l'accès à l'appareil.
L'enveloppe m. supporte un dispositif n, de préférence tubulaire qui a pour objet de diriger la circulation du li- quide à chauffer dans le récipient, lorsque celui-ci contient ce liquide.
Les flammes produites par le mélange gazeux qui brûle en sortant du brûleur b. sont dirigées vers le haut et lèchent les parois du tube e qu'elles portent à un degré d'incandes- cence élevé, 8 cause du degré très élevé de la température de combustion dans le gazogène. Les orifices h permettent d'ob- tenir rapidement l'incandescence désirée tout en laissant à une certaine partie des flammes ou de la chaleur la possibili- té de passer directement à travers le tube e.
Le tube extérieur k devient également très chaud et donne lieu lui-même à des radiations de chaleur tout en formant des courants de convec- tion dans le fluide contenu dans l'espace o,
Sur la figure 2 on a représenté un gazogène utilisable dans le but de la présente invention, mais légèrement diffé- rent de celui de la figure 1. Cet appareil est indiqué en A et son brûleur en b. Le radiateur de chaleur s a ici une forme
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légèrement conique; 11 est muni de longues entailles ou per- forations (voir figures 2 et 3).
Une enveloppe ou chemise IL placée dans le récipient eau d'une chaudière verticale entoure le dispositif s; elle est munie d'une cheminée V. Le récipient à eau de la chaudière est indiqué en W. On voit également sur les dessins des dis- positifs de chauffage préalable de l'eau d'alimentation, sa- voir : une chemise x fixée à la chemise u et destinée à conte- nir l'eau à chauffer. L'eau est introduite dans cette chemise en z. On voit en 1 un prolongement de la chemise x qui pé- nètre partiellement dans celle-ci; l'espace situé à l'inté- rieur de ce prolongement est relié par le tuyau 2 avec le récipient à eau qui entoure le gazogène A. De cette manière on peut alimenter la chaudière avec de-l'eau chaude.
Sur la figure 4 on a représenté en B une partie d'un gazogène muni d'un orifice de sortie des gaz 1 placé au voisinage ou dans la paroi de ce gazogène. Les orifices d'ar- rivée de l'air secondaire sont indiqués en c. L'orifice de sortie b est placé au voisinage d'un tube réfractaire ou radiateur de chaleur 4 placé à l'intérieur du tube-foyer principal d'une chaudière de Lancashire 5 (ou dans une autre chaudière du type à tubes-foyer horizontaux), le réservoir habituel de l'eau et de la vapeur étant indiqué en 6 et le récipient à eau en 7.
Dans le cas où le radiateur de chaleur est du type in- diqué en e les meilleurs résultats sont obtenus lorsque sa hauteur et ses dimensions sont relativement faibles.
L'extrémité supérieure du manchon k est ouverte dans le cas représenté sur la figure 1.Il est clair qu'une cer- taine partie de la chaleur du gazogène peut être utilisée @
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pour chauffer directement le contenu d'un récipient monté au- dessus de cette extrémité ouverte. @ ,, ,¯¯
Les formes des dispositifs accumulateurs et radiateurs de chaleur ne sont données qu'à titre d'exemples et peuvent évidemment varier dans de larges limites sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.