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Perfectionnements aux foyers.
L'invention est relative aux foyers et trouve son application dans la construction des parois des foyers de chau- dières en vue d'augmenter la durabilité de ces dernières tout en maintenant les conditions de température propres à assurer une combustion convenable du conbustible. D'autres réalisations ou applications de l'invention ont également un but analogue.
On a rencontré de nombreuses difficultés,spéciale- ment en ce qui concerne les grands foyers dans lesqules il est fait usage de charbon pulvérisé ou de combustibles gazeux ou liquides, par suite de la destruction rapide des parois résultant de la haute température et de la grande rapidité de circulation de la flamme ainsi que de la destruction rapide du brûlage des tubes ou des organes métalliques de la chaudiè- re situés aux endroits les plus exposés.
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Certaines constructions ont été imaginées en vue de vaincre ou d'éviter ces inconvénients; elles comprennent entre autres l'emploi de tubes à circulation d'eau pour le revêtement ou les parois internes des foyers qui sont exposées à l'effet direct de la chaleur de combustion, et au contact de la flamme et des produits de combustion circulant rapidement.
Une telle construction, tout en servant à protéger la maçonnerie d'une destruction rapide, en augmentant donc beaucoup la durabilité des fours et en diminuant le coût des réparations et de l'entretien, provoque une soustraction trop rapide de chaleur des parois du foyer, réduisant de ce fait la température à un point inférieur à celui requis pour assu- rer une combustion efficace,ce qui n'est pas économique pour la consommation de combustible et est préjudiciable pour d'autres misons.
Cette objection est surmontée par la présente inven- tion suivant laquelle les tubes de circulation d'eau du revê- tement sont munis de nombreuses saillies, nervures, chevilles ou blocs qui y sont fixés et de préférence eussent rendus solidaires, par exemple par soudure par points, et qui jouent le rôle d'ancrage ou d'organes de retenue pour un revêtement en matière réfractaire qui'peut y être appliqué sous forme plastique ou de tout autre manière, formant une couche ou garniture qui constitue la face interne ou exposée de la pa- roi et qui est directement soumise à l'effet de la combustion s'effectuant dans le foyer.
Ce recouvrement réfractaire est de conductibilité calorifique beaucoup plus faible que les parois métalliques des tubes de circulation et de plus, il augmente l'épaisseur
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de matière entre la surface exposée à la chaleur et à la flam- me, et l'eau ou l'agent de refroidissement des tubés qui sous- trait la chaleur. Il en résulte que la surface ou la face ex- -posée.de la paroi peut atteindre une température beaucoup plus élevée qu'il n'est possible de l'envisager à la surface des tubes quand ils sont directement exposés, et la tempéra- ture atteinte est ainsi suffisamment élevée pour assurer une combustion efficace, tandisque la paroi de maçonnerie située derrière les tubes est également mieux protégée et que les tubes eux-mêmes sont protégés du brûlage résultant de la combustion dans le foyer.
Par cette construction, la température de la face interne de la paroi du four peut être maintenue à peu près aussi élevée que la matière réfractaire peut le supporter sans fondre et se détériorer, tandis que la scorie provenant de la fusion des cendres tend à s'accumuler et à s'unir aux tubes ou à la matière réfractaire qui les recouvre, et peut, dans certains cas, servir à constituer la garniture réfractai- re requise pour les tubes.
La construction caractérisée par des conduits ou récipients métalliques destinés à recevoir un fluide de re- froidissement et munis de saillies pour la fixation d'un revêtement réfractaire sur leur surface métallique, peut s'ap- pliquer à des foyers existants, les saillies étant fixées par exemple par soudure aux tubes ou aux autres récipients métalliques en place dans le foyer, ou attachées par une fixa-9, tion mécanique appropriée lorsque c'est faisable. L'invention peut également être utilisée dans des constructions nou- velles, auquel cas on peut réaliser une paroi plus simple et moins coûteuse que la paoi ordinaire en maçonnerie construite à l'extérieur des tubes.
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L'invention est applicable à d'autres parties des chaudières à vapeur et dés foyers qu'aux parois de ces appa- reils,par exemple à certains éléments de circulation de la chaudière proprement dite qui sont très exposée au feu; cer- tains exemples d'une telle réalisation de l'invention seront représentés et décrits.
La fig. 1 est une coupe horizontale d'une partie de paroi du foyer réalisant la présente invention et montrantun Exemple d'une construction qui peut être employée dans un foyer neuf;
La figure 2 est une vue en élévation de la face antérieure de la paroi représentée sur la Fig. 1, d'est à di- re la face exposée au feu à l'intérieur de la chambre de combustion;
Les figs. 3 et 4 sont des vues semblables repré- sentant l'invention telle qu'elle peut être appliquée à des foyers existants du type dans lequel les parois sont composées de maçonnerie et de tubes à circulation d'eau.
La fig. 5 est une coupe horizontale montrant une modification de la construction représentée sur les Figs. 3 et 4.
La fig. 6 est une coupe horizontale d'une autre mo- dification de la construction dans laquelle les parois sont composées de maçonnerie et de tubes d'eau;
La fig. 7 est une coupe verticale montrant l'invention appliquée à un élément du système circulatoire de la chaudière;
La fig. 8 est une coupe de détail suivant le plan indiqué en X - 8 dans la fig. 7 et
La fig. 9 est un détail dont il sera question ci= après* Dans la construction représentée sur les fig.
1 à 5,
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les tubes de circulation 2 sont de l'espèce employée pour former un revêtement protecteur refroidi pour foyer, ces tubes étant pourvus sur des faces diamétralement opposées de saillies radiales et longitudinales externes ou nervures 3 qui ensont rendues solidaires par exemple par soudure électrique et servent à fermer presque complètement les espaces qui sont nécessairement ménagés entre les tubes pour permettre de relier ceux-ci efficacement à leurs extrémités à des collecteurs ou autres organes destinés à maintenir la circulation dans ces tubes.
Ces tubes munis de leurs nervures soudées consti- tuent par conséquent un revêtement refroidi pour la paroi de maçonnerie habituellement construite à l'extérieur des tubes, comme c'est indiqué en 4 sur la figure 3, et ils empêchent cette maconnerie d'atteindre une température suffisamment élevée pour provoquer sa destruction rapide.
En vue de prévenir un refroidissement trop important de la surface interne de la paroi du foyer qui produirait une mauvaise combustion du combustible et pourrait être préjudi- ciable à d'autres points de vue, les tubes sont, suivant la présente invention, pourvus d'une quantité de saillies, ner- vures, broches ou blocs 5 qui, comme le montrent les figures 1 et 2sont également ménagées sur les nervures 3 des tubes, ces saillies étant de préférence fixées aux parois des tubes et des nervures par soudure.
Ces saillies 5 servent d'ancrage ou de moyens de fixation, à la surface des tubes et vers l'intérieur du four, pour une couche ou revêtement en matière réfractaire, comme c'est indiqué en 6, cette matière présentant une conductibi- lité calorifique moindre que les'parois des tubes 2 et offrant également une épaisseur additionnelle de matière entre la face intérieure exposée de la paroi et le fluide de refroidis-
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sement circulant dans les tubes 2. Il s'en suit que la tempé- rature à la surface interne peut atteindre un point auquel la combustion efficace des gaz et du combustible frappant cette mrface n'est pas affaiblie.
En même temps, la protection de la partie de maçon- nerie 4 de la paroi est égale ou plus grande que celle offerte par les tubes nus, seuls.
Parmi les constructions décrites jusqu'ici, celle qui est représentée sur les figures 3 et 4 peut avantageuse- ment être adoptée pour des foyers existants et ayant déjà fonctionné, les saillies d'ancrage 5 pouvant être fixées aux tubes 2 et à leurs nervures 3 par soudure électrique.
Une réalisation efficace et dans quelques cas ap- propriés de l'invention peut être obtenue en n'adaptant des saillies d'ancrage qu'aux nervures des tubes, comme c'est montré sur la figure 5, dans laquelle les saillies sont indi- quées comme étant fixées mécaniquement aux nervures 3 par des tenons ou ergots sentis ou vissés dans des trous forés dans les nervures pour le recevoir.
Cette construction permet d'accroître très sensi- blement la température régnant sur la face interne de la paroi, par rapport à celle qu'il est possible d'atteindre quand les surfaces des tubes et des nervures sont exposées directement au feu, à l'intérieur de la chambre de combustion. De plus, la matière réfractaire qui est solidement ancrée par les saillies des nervures 3 des tubes peut recouvrir complètement les tubes ou bien dans certains cas un revêtement réfractaire s'accumulera et se formera sur les tubes, comme on l'explique- ra ci-après. Le'recouvrement réfractaire appliqué et main- tenu comme dans la construction représentée sur la figure 6 permettra d'augmenter considérablement la température à la
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surface interne de la paroi et pourra dans beaucoup de cas donner satisfaction.
La construction représentée sur les figures 1 et 2 peut être employée là où l'invention est appliquée dès le dé- but à une construction neuve. Dans ce cas, les tubes peuvent être munis sur leur surface extérieure de saillies d'ancra- ge 51 semblables aux saillies 5 et, comme c'est représenté, des saillies plus longues 52, 53 sont fixées aux nervures et à l'arrière des tubes. Toutes ces saillies 51,52, 53 servent à assurer l'ancrage du matériau constituant la paroi 40 qui peut être un béton ou un mortier approprié appliqué à l'état ]astique, en le projetant ou en le moulant sur les surfaces ternes des tubes et des nervures de telle sorte que leurs saillies d'ancrage s'y noient comme cela se pratique dans la construction en béton.
A la partie de droite des figures 1 et 2, les sail- lies d'ancrage 50 sont représentées sous la forme de nervures longitudinales qui, dans certains cas, peuvent être préféra- bles à, celles de forme cylindrique représentées à gauche sur les figures 1 et 2 ou à celles de forme pyramidale représentées sur les autres figures.
La. construction représentée sur la figure 6 est semblable à celle déjà décrite, sauf que les tubes 2, dans ce cas, ne sont pas munis de nervures longitudinales comme celles représentées en 3 sur les figures 1 à 5, et que la paroi de maçonnerie, ou une partie de celle-ci indiquée en 7, peut être en une matière plus réfractaire que celle qui est éces- saire et ordinairement employée dans les parois de maçonnerie extérieures telles que celle qui est indiquée en 4 sur la figu- re 3, où elle est appliquée à des tubes de circulation munis de Nervures longitudinales 3.
Ces nervures ne servent pas uniquement à assurer l'obturation presque totale des @
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intervalles entre les tubes., mais également à augmenter la conductabilité calorique de ces intervalles vers les tubes et le fluide de circulation qui s'y trouve, de telle sorte que la maçonnerie à l'arrière ou à l'extérieur des ces nervu- res n'atteint pas une température aussi élevée que la maçonne- rie indiquée en 7 sur la figure 6.
Les figures 7 et 8 représentent certaines parties du système circulatoire d'une chaudière d'un type courant qui sont exposées plus directement que le reste à l'action de la flamme et de la chaleur la plus"intense du feu et qui par conséquent brûlent souvent et doivent fréquemment être rem- placées alors que les autres parties de la chaudière, moins ex- posées, restent encore en bon état.
Comme exemples, on a montré un collecteur transver- sal en 12, un récipient à eau ou collecteur de boue transver- sal en 15 et un faisceau de tubes de circulation qui s'étend en 16 de la partie supérieure du corps cylindrique 15 au corps de vapeur (non représenté) sur les figures 7 et 8.
Ces parties du système circulatoire ou toutes autres parties qui sont jugées être assez exposées pour avoir une durée sensiblement moindre que les autres éléments de la chau- dière, sont munies de saillies d'ancrage 5 telles que celles déjà décrites à propos des tubes de circulation 2 constituant une partie des parois latérales, ces saillies servant d'an- crag à un revêtement 6 en matière réfractaire qui ne doit être appliqué que sur-la-..--face des tubes ou récipients contre laquelle la flamme et les gaz frappent directement.
Le fluide de refroidissement des tubes ou réservoirs 12, 15, 16 servira à évacuer la chaleur du revêtement réfrac- taire 6 et des parois de tubes avec une vitesse suffisante pour permettre au revêtement réfractaire de résister à l'action du feu sans destruction, tandis que la température à la surface du métal sera sensiblement moindre que quand il est exposé
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directement au feu, et l'oxydation ou l'attaque chimique du métal sera empêchée de telle sorte que les surfaces métalli- ques seront convenablement protégées contre le brûlage.
En vue de mieux remplir leur rôle d'ancrage du revê- tementmmtière réfractaire, les saillies peuvent présenter
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la forme de coinsouêtreapproximativement en forme de tronc de pyramide, comme c'est montré, et être fixées au tube par leur plus petite extrémité de manière à former une sorte d'as- semblage en queue d'aronde avec le revêtement réfractaire. Com- me c'estreprésenté sur la figure 9, ces saillies ou blocs peuvent être découpés d'une barre, les plans de coupe étant légèrement inclinés par rapport à la longueur de la barre, et le sens de leur inclinaison alternant d'une coupe à la suivante.
La matière réfractaire peut s'appliquer à l'état plastique et l'on peut utiliser tout composé ou matériau ré- fractaire approprié tel que ceux employés ordinairement pour la fabrication de briques pour maçonneries réfractaires.
Quand les tubes munis de leurs saillies ne sont pas recouverts oule sont seulement d'une couche relativement mince de matière réfractaire, la scorie ou mâchefer provenant de la cendre du combustible s'y accumulera et formera elle- même sur les tubes un revêtement convenable pour produire les conditions voulues de température. La rapidité et l'efficaci- té de cette action varie en quelque sorte suivant la nature du combustible utilisé, de telle sorte qu'il n'est pas néces- sairedans tous les cas d'appliquer un revêtement avant que le foyer soit mis enmarche. Toutefois cette formation du revê-
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tement léfractairejapartir de la scorie ainsi que son adhérence efficace aux tubes aux saillies sont favorisées par un recouvrement préliminaire effectué avec un matériau réfractai- re approprié.
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Après land-se ai marche du foyer, il se produira à un degré plus ou moins élevé-un ajustement pratiquement au- tomatique de l'épaisseur du revêtement réfractaire recouvrant le métal où s'opère la circulation de l'agent de refroidis- sement, étant donné que si le revêtement devient trop épais la température dépassera son point de fusion et il en résul= tera un enlèvement de la matière à la surface ainsi exposée jusqu'àce que l'épaisseur soit réduite,à un point tel que l'ef- fet de refroidissement du fluide circulant dans le récipient métallique produise une réduction de la température à cette surface.
Cette réduction de température fera tomber celle-ci à un point tel qu'il ne se produira plus de fusion, de ramol- lissement ni d'usure du revêtement réfractaire. D'autre part, quand ce dernier est relativement mince, la température inférieure régnant à sa surface provoque la solidification' et l'accumulation des scories provenant des cendres. ce qui augmente l'épaisseur du revêtement jusqu'à ce que soit atteintela température à laquelle les particules de cendres en fusion ne puissent plus y adhérer ni s'y accumuler.
Sila matière réfractaire est appliquée origi- nairement à l'état plastique sur et entre les tubes, ou elle s'y dépose comme produit de combustion, ou s elle y est appliquée de toute autre manière appropriée, l'effet conjugué ou combiné des tubes munis de leurs saillies, avec ou sans nervures dans les intervalles qui les séparent, et du revête- ment réfractaire fixé sur les tubes ou récitent s de métal con- tenant m agent de refroidissement et efficacement ancré au métal par ses saillies, est de procurer une paroefficace ou une paroi interne ourevêtement efficace pour la paroi de maçonnerie ordinaire ayant pour effet de protéger convenablement la maçonnerie et le revêtement réfractaire de-toute usure provenant de la combustion,
tandis qu'en même temps une tempé-
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rature élevée est maintenue sur la surface exposée au feu de telle sorte que le rendement de la combustion n'est pas affaibli par l'action de refroidissement de l'agent qui pro- tège la construction de l' effet destructif du feu.
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R E V E N D I C A T I 0 N S.
1)- .. Récipient métallique pour un agent de re- froidissement exposé au feu de la chambre de combustion d'un foyer, caractérisé en ce que sa surface exposée est pourvue de saillies métalliques destinées à servir d'ancrage à un revêtement en matière réfractaire.
2)- Elément de paroi de foyer comprenant un tube de circulation d'eau présentant sur sa surface extérieure orientée vers lintérieur du foyer un certain nombre de saillies métalliques servant d'ancrage à un revêtement en matière ré- fractaire.
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Home improvement.
The invention relates to fireplaces and finds its application in the construction of the walls of the hearths of boilers with a view to increasing the durability of the latter while maintaining the temperature conditions suitable for ensuring proper combustion of the fuel. Other embodiments or applications of the invention also have a similar aim.
Many difficulties have been encountered, especially with regard to large hearths in which use is made of pulverized coal or of gaseous or liquid fuels, owing to the rapid destruction of the walls resulting from the high temperature and the high temperature. rapid circulation of the flame as well as the rapid destruction of the burning of the tubes or metal parts of the boiler located in the most exposed places.
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Certain constructions have been imagined in order to overcome or avoid these drawbacks; they include, among other things, the use of water circulation tubes for the lining or internal walls of the fireplaces which are exposed to the direct effect of the heat of combustion, and in contact with the flame and rapidly circulating combustion products .
Such a construction, while serving to protect the masonry from rapid destruction, thus greatly increasing the durability of the ovens and reducing the cost of repairs and maintenance, causes too rapid subtraction of heat from the walls of the hearth, thereby reducing the temperature to a point lower than that required for efficient combustion, which is uneconomical for fuel consumption and is detrimental to other purposes.
This objection is overcome by the present invention according to which the water circulation tubes of the coating are provided with numerous protrusions, ribs, dowels or blocks which are fixed thereto and preferably would have made integral, for example by welding by points, and which act as anchors or retainers for a coating of refractory material which can be applied thereto in plastic form or in any other manner, forming a layer or lining which constitutes the internal or exposed face of the wall and which is directly subjected to the effect of the combustion taking place in the hearth.
This refractory covering has a much lower heat conductivity than the metal walls of the circulation tubes and, moreover, it increases the thickness.
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of material between the surface exposed to heat and flame, and the water or casing coolant which subtracts the heat. As a result, the exposed surface or face of the wall can reach a much higher temperature than is possible at the surface of the tubes when they are directly exposed, and the temperature The temperature reached is thus high enough to ensure efficient combustion, while the masonry wall behind the tubes is also better protected and the tubes themselves are protected from burning resulting from combustion in the hearth.
By this construction, the temperature of the inner face of the furnace wall can be kept about as high as the refractory material can withstand without melting and deteriorating, while the slag from melting ash tends to s' accumulate and unite with the tubes or the refractory material covering them, and may in some cases serve to form the required refractory lining for the tubes.
The construction characterized by metallic conduits or receptacles intended to receive a cooling fluid and provided with projections for the fixing of a refractory lining on their metallic surface, can be applied to existing fireplaces, the projections being fixed. for example by welding to tubes or other metal receptacles in place in the fireplace, or attached by appropriate mechanical fasteners where practicable. The invention can also be used in new constructions, in which case a simpler and less expensive wall can be made than the ordinary masonry wall constructed outside the tubes.
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The invention is applicable to other parts of steam boilers and fireplaces than to the walls of these appliances, for example to certain circulation elements of the boiler proper which are very exposed to fire; certain examples of such an embodiment of the invention will be shown and described.
Fig. 1 is a horizontal sectional view of a wall portion of a fireplace embodying the present invention and showing an example of a construction which may be employed in a new fireplace;
FIG. 2 is an elevational view of the front face of the wall shown in FIG. 1, is to say the face exposed to the fire inside the combustion chamber;
Figs. 3 and 4 are similar views showing the invention as it can be applied to existing fireplaces of the type in which the walls are composed of masonry and water circulation tubes.
Fig. 5 is a horizontal section showing a modification of the construction shown in Figs. 3 and 4.
Fig. 6 is a horizontal section of another modification of the construction in which the walls are composed of masonry and water tubes;
Fig. 7 is a vertical section showing the invention applied to an element of the circulatory system of the boiler;
Fig. 8 is a detail sectional view taken on the plane indicated at X - 8 in FIG. 7 and
Fig. 9 is a detail which will be discussed below. * In the construction shown in FIGS.
1 to 5,
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the circulation tubes 2 are of the kind used to form a cooled protective covering for a hearth, these tubes being provided on diametrically opposed faces with external radial and longitudinal projections or ribs 3 which together made integral for example by electric welding and are used to almost completely closing the spaces which are necessarily provided between the tubes to allow them to be effectively connected at their ends to collectors or other members intended to maintain circulation in these tubes.
These tubes with their welded ribs therefore constitute a cooled liner for the masonry wall usually built on the outside of the tubes, as indicated at 4 in figure 3, and they prevent this masonry from reaching a temperature high enough to cause its rapid destruction.
In order to prevent too great a cooling of the internal surface of the wall of the hearth which would produce poor combustion of the fuel and could be detrimental from other points of view, the tubes are, according to the present invention, provided with a quantity of protrusions, ribs, pins or blocks 5 which, as shown in Figures 1 and 2 are also provided on the ribs 3 of the tubes, these protrusions preferably being fixed to the walls of the tubes and of the ribs by welding.
These projections 5 serve as anchors or as fixing means, on the surface of the tubes and towards the interior of the furnace, for a layer or coating of refractory material, as indicated at 6, this material having a conductivity. less heat than the walls of the tubes 2 and also providing an additional thickness of material between the exposed inner face of the wall and the coolant.
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flow circulating in tubes 2. As a result, the temperature at the internal surface can reach a point at which the efficient combustion of gases and fuel impinging on this surface is not weakened.
At the same time, the protection of the masonry part 4 of the wall is equal to or greater than that offered by the bare tubes alone.
Among the constructions described so far, that shown in Figures 3 and 4 can advantageously be adopted for existing fireplaces which have already been used, the anchoring projections 5 being able to be fixed to the tubes 2 and to their ribs 3. by electric welding.
An efficient and in some suitable cases realization of the invention can be obtained by fitting anchoring protrusions only to the ribs of the tubes, as shown in figure 5, in which the protrusions are indicated. quées as being mechanically fixed to the ribs 3 by tenons or pins felt or screwed into holes drilled in the ribs to receive it.
This construction makes it possible to increase very appreciably the temperature prevailing on the internal face of the wall, compared to that which it is possible to reach when the surfaces of the tubes and the ribs are exposed directly to the fire, to the heat. inside the combustion chamber. In addition, the refractory material which is firmly anchored by the protrusions of the ribs 3 of the tubes may completely cover the tubes or in some cases a refractory lining will accumulate and form on the tubes, as will be explained below. after. The refractory covering applied and maintained as in the construction shown in Figure 6 will allow the temperature to be considerably increased at the
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internal surface of the wall and may in many cases be satisfactory.
The construction shown in Figures 1 and 2 can be used where the invention is applied from the start to new construction. In this case, the tubes may be provided on their outer surface with anchoring protrusions 51 similar to protrusions 5 and, as shown, longer protrusions 52, 53 are attached to the ribs and to the rear of the tubes. tubes. All these projections 51, 52, 53 serve to anchor the material constituting the wall 40 which can be a concrete or an appropriate mortar applied in the polish state, by projecting or molding it on the dull surfaces of the tubes. and ribs so that their anchoring protrusions sink into them as is the practice in concrete construction.
On the right-hand side of Figures 1 and 2, the anchoring protrusions 50 are shown as longitudinal ribs which in some cases may be preferable to those of cylindrical shape shown on the left in Figures 1 and 2 or those of pyramidal shape shown in the other figures.
The construction shown in Figure 6 is similar to that already described, except that the tubes 2, in this case, are not provided with longitudinal ribs like those shown at 3 in Figures 1 to 5, and the masonry wall , or a part thereof indicated at 7, may be of a more refractory material than that which is necessary and ordinarily employed in exterior masonry walls such as that which is indicated at 4 in Fig. 3, where it is applied to circulation tubes provided with longitudinal ribs 3.
These ribs are not only used to ensure the almost total closure of the @
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intervals between the tubes., but also to increase the caloric conductability of these gaps to the tubes and the circulating fluid therein, so that the masonry behind or outside these ribs does not reach a temperature as high as the masonry indicated at 7 in figure 6.
Figures 7 and 8 show certain parts of the circulatory system of a boiler of a common type which are exposed more directly than the rest to the action of the flame and the more intense heat of the fire and which therefore burn. often and must be replaced frequently while the other parts of the boiler, less exposed, still remain in good condition.
As examples, there has been shown a transverse manifold at 12, a water container or sludge collector at 15, and a bundle of circulation tubes which extend at 16 from the top of the cylindrical body 15 to the body. steam (not shown) in Figures 7 and 8.
These parts of the circulatory system or any other parts which are judged to be sufficiently exposed to have a significantly shorter duration than the other elements of the boiler, are provided with anchoring projections 5 such as those already described in connection with the circulation tubes. 2 constituting a part of the side walls, these protrusions serving as an anchor for a coating 6 of refractory material which must be applied only on the side of the tubes or receptacles against which the flame and the gases strike directly.
The cooling fluid of the tubes or reservoirs 12, 15, 16 will serve to evacuate the heat from the refractory lining 6 and the walls of the tubes with a sufficient speed to allow the refractory lining to resist the action of fire without destruction, while that the temperature at the surface of the metal will be significantly lower than when it is exposed
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directly to the fire, and oxidation or chemical attack of the metal will be prevented so that the metal surfaces will be adequately protected against burning.
In order to better fulfill their role of anchoring the refractory lining, the projections may present
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the wedge shape or be approximately in the form of a truncated pyramid, as shown, and be attached to the tube at their smaller end so as to form a sort of dovetail joint with the refractory lining. As shown in figure 9, these protrusions or blocks can be cut from a bar, the cutting planes being slightly inclined with respect to the length of the bar, and the direction of their inclination alternating with a cut. to the next one.
The refractory material can be applied in the plastic state and any suitable refractory compound or material such as those ordinarily employed in the manufacture of refractory masonry bricks can be used.
When the tubes with their protrusions are not covered or they are only a relatively thin layer of refractory material, the slag or clinker from the ash of the fuel will accumulate there and will itself form on the tubes a suitable coating for produce the desired temperature conditions. The speed and efficiency of this action varies to some extent depending on the nature of the fuel used, so that it is not necessary in all cases to apply a coating before the fireplace is started. . However, this formation of the dream
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Fracture from the slag as well as its effective adhesion to the tubes at the protrusions is promoted by a preliminary covering made with a suitable refractory material.
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After the hearth has been operated, there will be, to a greater or lesser degree, a practically automatic adjustment of the thickness of the refractory lining covering the metal in which the circulation of the coolant takes place. , since if the coating becomes too thick the temperature will exceed its melting point and there will be a removal of material from the surface so exposed until the thickness is reduced, to such an extent that the The cooling effect of the fluid circulating in the metal container produces a reduction in the temperature at this surface.
This reduction in temperature will cause the temperature to drop to such an extent that no more melting, softening or wear of the refractory lining will occur. On the other hand, when the latter is relatively thin, the lower temperature prevailing at its surface causes solidification and accumulation of slag from the ash. this increases the thickness of the coating until the temperature is reached at which the particles of molten ash can no longer adhere to it or accumulate therein.
If the refractory material is applied originally in a plastic state to and between the tubes, or is deposited there as a product of combustion, or if applied there in any other suitable manner, the conjugate or combined effect of the tubes provided with their protrusions, with or without ribs in the intervals between them, and with the refractory lining fixed to the tubes or reciters of metal containing m cooling agent and effectively anchored to the metal by its protrusions, is to provide an effective paroeptic or inner wall or lining effective for the ordinary masonry wall having the effect of adequately protecting the masonry and the refractory lining from any wear resulting from combustion,
while at the same time a temperature
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High temperature is maintained on the surface exposed to the fire so that the combustion efficiency is not weakened by the cooling action of the agent which protects the construction from the destructive effect of the fire.
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R E V E N D I C A T I 0 N S.
1) - .. Metal container for a coolant exposed to the fire of the combustion chamber of a fireplace, characterized in that its exposed surface is provided with metal projections intended to serve as an anchor for a covering of material. refractory.
2) - Fireplace wall element comprising a water circulation tube having on its outer surface oriented towards the interior of the fireplace a certain number of metal projections serving as anchoring to a coating of refractory material.