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Générateur de vapeur particulièrement destiné aux véhicules à vapeur, tels que locomotives, locomobiles, automobiles etc.
On a peu cherché jusqu'ici dans les installations à vapeur et en particulier dans les installations mobiles à condenser par un système de récupération complet la vapeur d'échappement pour obtenir le meilleur rendement possible, et aussi pour fermer le circuit en vue de réduire au minimum la quantité de fluide d'appoint néces- saire.
La présente invention a pour objet un générateur permettant de réaliser une meilleure production et utilisation de la vapeur d'eau ou de tout autre fluide, et de combiner l'emploi de pressions élevées et de surchauffes élevées avec une récupération aussi grande que possible. ce générateur qui est plus particulièrement applicable aux installations mobiles telles que locomotives, locomobiles, automo-
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biles etc... comporte un certain nombre de bouilleurs ou réchauf- feurs chauffés par des échangeurs de chaleur travaillant en circuit fermé et placés à la suite les uns des autres, sur le trajet des gaz chauds venant du foyer.
Cet agencement présente cette parti- cularité essentielle que les bouilleurs sont reliés entre eux, d' une part a leur partie inférieure, pour permettre la circulation, ' suivant le principe du contre-courant, de l'eau d'alimentation qui est amenée dans le bouilleur le moins chaud, et d'autre part à leur partie supérieure, pour égaliser les pressions de vapeur regnant dans les bouilleurs.
La vapeur est prise au-dessus du plan d'eau du bouilleur le plus chaud pour être amenée dans un surchauffeur et de la au moteur qui peut être du type à détente multiple et dont les cylindres des différents étages de pression sont ainsi relies en série.
Cette disposition qui est l'inverse de celle qui existe dans les machines à détente multiple utilisées jusqu'ici en combinaison avec un générateur comportant plusieurs bouilleurs, puisque dans ces dernières, les bouilleurs sont séparés et reliés respectivement aux cylindres des différents étages de pression, permet d'éviter les complications de distribution et d'accouplement inhérentes à la séparation des bouilleurs et des cylindres.
En outre, on peut disposer entre deux étages successifs un receiver qui permet un resurchauffage intermédiaire de la vapeur venant de travailler dans l'un des étages et se rendant dans l' autre, au moyen d'une dérivation de vapeur surchauffée, ou non, provenant directement du surchauffeur place a la sortie du bouil- leur le plus chaud, ou directement de celui-ci.
Enfin dans le générateur qui fait l'objet de l'invention on a cherché une récupération de la chaleur aussi grande que possible, et c'est ainsi que la vapeur après avoir travaillé dans les diffé- rents étages est partiellement condensée, dans un réchauffeur de l'air insufflé dans le foyer et partiellement dans un réchauffeur
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d'eau, pour retourner finalement au réchauffeur le moins chaud avec l'eau d'alimentation.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont l'invention peut être réalisée..
L'unique figure du dessin représente schématiquement en coupe longitudinale un générateur de vapeur réalisé conformément au prin- cipe qui vient d'être énoncé..
Sur cette figure g désigne la grille sur laquelle est brûlé le combustible et les gaz de la combustion s'échappent suivant la flèche 11 en passant sur un premier échangeur e1 où. de l'eau, par exemple, est vaporisée. Cette eau va se condenser dans un faisceau échangeur e2 placé dans le bouilleur t1 et en se condensant elle vaporise l'eau contenue dans ce bouilleur et produit ainsi de la vapeur à une pression élevée.
Les gaz continuant leur trajet passent ensuite sur un sur- chauffeur où ils portent la température de la vapeur provenant du bouilleur t 1 à une pression élevée, à une température déterminée.
Continuant leur trajet, ces gaz viennent ensuite sur un échangeur e3 où ils vont se refroidir complètement en vaporisant encare l'eau contenue dans ce faisceau.
La vapeur provenant de ce faisceau e 3 s'achemine dans l'échan- geur e4 contenu dans le bouilleur t2 et s'y condense en réchauffant ou vaporisant l'eau de ce bouilleur..
Cette eau réchauffée peut s'acheminer par le tube c2 vers le bouilleur t1 où elle sera complètement vaporisée.
Il est évident qu'il pourrait y avoir ainsi plusieurs bouil- leurs et plusieurs échangeurs à circuit fermé, travaillant soit à la même pression comme dans l'exemple donné, soit à des pressions différentes correspondant à des machines spéciales ou dans des buts différents (force motrice, chauffage ou autre..).
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Dans le-mode de réalisation représenté sur le dessin les deux bouilleurs.! 1 et t2 communiquent à leur partie supérieure par le tube c1 et travaillant ainsi à la même pression de vapeur de même a leur partie inférieure, ils sont relies par un tube c qui permet à l'eau d'alimentation introduite dans le bouilleur t2 de passer de ce bouilleur dans le bouilleur t sous l'effet de la différence de niveau résultant des différences de vaporisation.
La vapeur produite dans les bouilleurs et surchauffée dans le surchauffeur s est conduite par le tuyau c3 vers une machine a haute pression m1 où elle se détend jusque près de son point de saturation en fournissant un certain travail.
La vapeur d'échappement sortant de cette machine m1 est en- suite dirigée par le tuyau ± vers un resurchauffeur f ou sa tem- pérature est élevée sous la même pression, grâce a une partie de la vapeur à haute pression prise par exemple sur la canalisation c3 et qui par le tube c5 est conduite dans l'échangeur e5 du re- surchauffeur où elle se condense et retourne par le tube ± 6 au bouilleur t1, étant encore à une température très élevée et prati- quement à la pression du bouilleur 1 1. La vapeur servant au réchauf. fage pourra ainsi avantageusement circuler par thermo-siphon à l' intérieur de ces échangeurs.
A la sortie du surchauffeur r la vapeur s'achemine par le tube.c. 7 vers une machine fonctionnant à pression inférieure mê où elle se détend.
A sa sortie de la machine mê une partie de cette vapeur pour- ra être utilisée pour assurer le tirage de la chaudière et s'ache- miner par le tube c8 vers la cheminée h, l'autre partie s'échappe- ra par le tube c9 vers un réchauffeur d'air de combustion dans lequel l'air entrant vers la partie avant, suivant la flèche f2 est ensuite refoulé, par exemple grâce à la vitesse de la machine, sous la grille g, par une canalisation b, pendant que la vapeur d'échappement vient de,2 9 se refroidit dans le serpentine et s'échappe par le tube c10.
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Ce réchauffeur d'air peut être avantageusement combiné avec un réchauffeur d'air par gaz d'échappement et serait en ce cas placé avant la cheminée.!1 dans le sens de la marche du véhicule, pour que l'air soit d'abord chauffé par la vapeur et ensuite par les gaz.
La vapeur va ensuite dans un réchauffeur d'eau d'alimentation où elle cède une partie de sa chaleur à travers le serpentin e7 à l'eau contenue dans le réchauffeur d..
L'eau provenant de l'échappement est alors condensée, elle sera déshuilée dans l'appareil i et viendra s'ajouter dans le bac k à l'eau provenant du tender par le tube c11 qui a été rechauf- féen d et tombe en k par le tube c12.
Cette eau est ensuite refoulée grâce à la pompe et dans le bouilleur t2 où elle pourra à nouveau être chauffée et même vapo- risée.
Aux allures de marche de la machine, où le bouilleur! 2 vapo-
1 2 riserait les deux deux bouilleurs 1 et 1 peuvent ne constituer qu'une seule chaudière communiquant par leur partie inférieure, pour que l'eau chaude de 1 puisse s'acheminer en 1 où elle sera vaporisée, ces deux bouilleurs communiquant également à leur partie supérieure pour que la vapeur de t2 puisse également parvenir aux machines.
Il est bien évident que sans sortir du cadre de l'invention, on pourra prévoir plusieurs détentes successives dans des machines différentes, en disposant -plusieurs réchauffeurs intermédiaires pour améliorer le rendement total. De même, la vapeur conduite par le tube c7 vers l'échappement, peut être utilisée dans un moteur à basse pression pour,actionner un ventilateur réglant le tirage, et qui en cas d'arrêt de la machine serait actionné par de la vapeur prise directement à la chaudière.