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Perfectionnementsaux chaudières à tubes d'eau.
La présente invention concerne une chaudière à tube d'eau qui cet pourvue de plusieurs corps cylindriques trans- versaux relias par des faisceaux de tubes aveo des plaquez déviatrices pour guider les gaz Il travers les tubes en venant du foyer de la chaudière.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la desrciption faite ci-dessous avec l'aide des dessins annexée dans lesquels : la figure 1 cet une coupe vertioale par la ligne 1-1 de la figure 2; la figure 2 est une coupe, une mpitié par la ligne 2-2 de la figure let loutre moitié par a ligne 2'-2' de la figure 1;
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la figure 3 est une vue de côté de la chaudière et la figure 4 est une coupe verticale montrant une va- riante.
Sur le dessin, le chiffre 1 désigne un corps cylindri- que transversal, à l'extrémité supérieure postérieure de la chaudière . Un corps cylindrique transversal 2 est situe à la partie supérieure de l'extrémité d'avant de la chaudière, à une hauteur moindre que le corps 1. Des pattes ou des consoles 3 sont prévues aux extrémités des corps cylindriques 1 et 2 pour supporter ces corps cylindriques au moyen d'une charpente d'acier 4, à l'extérieur de la maçonnerie de la chaudière. La charpente de support vient en-dessous du niveau des corps oy- lindriques supérieurs de la chaudière et comprend des poutres horizontales supportées par des colonnes près de l'extrémité de la maçonnerie de la chaudière.
Un certain nombre de tubes de circulation de vapeur 6 , qui sont rectilignes sur la majeure partie de leur longueur, relient les corps cylindriques 1 et 2, ces tubes étant reoour- bés à leurs extrémités pour pénétrer dans les corps cylindri- ques dans une direction radiale. Un corps cylindrique 6 est placé à l'arrière du foyer à un niveau plus bas que les autres corps cylindriques et relié par un certain nombre de tubes 7 de circulation d'eau au corps cylindrique 1, et par un faisceau de tubes inclinés 8 de production de vapeur au corps 2, ces tu- bes étant également rectilignes sur la majeure partie de leur longueur mais recourbés aux extrémités pour rentrer radiale- ment dans les corps respectifs.
Un foyer 9, pourvu d'une grille 10, est placé enadessous des tubes 8 et des plaques déviatrices sont prévues pour diri- ger l'écoulement des produits de combustion chauds du foyer 9 à travers le faisceau de tubes 8 et en contact avec les tubes de circulation de vapeur 5 et les tubes de circulation d'eau 7.
Les tubes inférieurs du faisceau 8 sont recourbés pour proté-
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ger le corps cylindrique 2 de la chaleur du foyer. Une pla- que de chicane 12 a'étend de la partie supérieure du corps cylindrique 6 approximativement le long du milieu du faisceau de tubes 8 sur un peu moins que la moitié de la longueur de la rangée de tubes. Une plaque déviatrioe transversale 13 s'étend de l'extrémité de la plaque 12 vers le haut transver- salement aux tubes du faisceau 8 au-dessus de la plaque 12 jusqu'à la rangée inférieure du tube 5.
Une plaque déviatri- ce 14 s'étend de la partie inférieure du corps cylindrique
1 dans une direction inclinée en avant des tubes 7 jusqu'à la rangée supérieure de tubes 8, l'extrémité inférieure de cette plaque étant maintenue en place au moyen de pattes 14' attachées à la rangée supérieure de tubes 8. Un trajet allant en se rétrécissant est ainsi fourni pour les gaz venant du foyer lorsqu'ils circulent sur les tubes. Un orifice de sortie
15 pourvu d'un registre 16 qui peut être actionné par un le- vier 17 à l'extérieur de la maçonnerie est prévu dans la pa- roi postérieure du foyer derrière l'extrémité supérieure des tubes 7.
Des plaques déviatrices 20, qui sont espacées, sont prévues sur certaines des rangées de tubes 8 pour régler l'é- coulement des gaz entre ces tubes, et un certain nombre de plaques déviatrioes analogues 21 s'étendent le long de la par- tie supérieure de la rangée Inférieure de tubes 5 du corps cylindrique 2 jusqu'à la plaque 13. Une plaque déviatrioe 22,, placée verticalement, s'étendant suivant la longueur du corps cylindrique l, est placée en avant desextrémités de sortie des tubes 5 dans le corps cylindrique la
Un tuyau 23 d'alimentation d'eau pénètre dans le corps cylindrique 1 et son orifice de sortie se termine à une petite distance de la partie inférieure du corps cylindrique 1.
Une plaque déviatrice 24 est prévue dans le corps cylindrique 1 entre l'extrémité inférieure du tuyau 23 et la plaque dévia-
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trice 22, Un orifice de sortie de vapeur 25 est prévu à la par. tie supérieure du corps 1 et est relié au tuyau sec 26 situé dans la chambre de vapeur de ce corps cylindrique. Un tuyau de sortie à vanne 27 part de la partie inférieure du corps cylindrique 6.
La paroi d'arrière 28 du foyer s'étend vers le haut pour former écran pour le coté du corps 6 et de la matière calorifuge 29 est placée entre l'extrémité du mur 28 et le tambour 6 pour empêcher les fuites de gaz le long de ce tam- bour, Une chambre à poussières 30 est prévue entre le mur 28 et le mur postérieur de la maçonnerie de la chaudière, et la suie et la poussière qui s'y accumulent peuvent etre enle- vées par la porte 31. Le plafond 32 de la maçonnerie de la chaudière s'étend le long de la partie supérieure de la ran- gée supérieure de tubes 5 et autour des corps cylindriques 1 et 2. Des soupapes de sûreté 33 peuvent etre prévues sur le corps cylindrique 1.
Les corps cylindriques et les tubes sont portés par les supporte d'acier à l'extérieur de la maçonnerie, les corps cylindriques 1 et 2 étant seuls supportés, ce qui laisse le corps cylindrique 6 libre de se mouvoir par suite de la dilate tion et la contraction des faisceaux de tubes 7 et 8. Les pla- ques déviatrices 20 et 21 commandent l'écoulement du gaz oir- culant dans le passage allant en s'amincissant entre les tubes 8, le long des tubes 5, à travers certaines des rangées de tu- bes 8 et ensuite à travers les tubes 7 par l'orifice de sortie 13.
L'eau d'alimentation Venant du corps cylindrique 1 et l'eau qui peut entrer dans le corps cylindrique 1 aveo la va- peur venant des tubes 5 descendent par les tubes 7 dans le corps cylindrique 6, de là par les tubes 8 dans le corps cy- lindrique 2, à l'état de mélange de vapeur et d'eau. Les gaz chauds venant en contact avec les tubes 5 exercent une action de séchage sur la vapeur qui passe du corps cylindrique 2 au' @
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corps 1 et la plaque déviatrice 22 au corps cylindrique 1 con- tribue séparer la vapeur et l'eau qui entrent dans ce corps cylindrique par les tubes 6. Les gaz chauds venant en contact aveo les tubes 7 chauffent l'eau entrant dans le corps 6.
Les extrémités des corps cylindriques 1 et 2 s'étendent au-delà des murs de la maçonnerie de chaudière, mais le corps oylindri- que 6 est entièrement à l'intérieur de la maçonnerie de chau- dière, aveo ses extrémités renfermant les joints de tête pla- cées dans des oavités des murs de la maçonnerie mais hors de contact avec les parois des cavités. Les corps cylindriques 2 et 6 peuvent être faits chacun avec un seuljoint longitudinal place de façon à etre hors du trajet des gaz chauds. Les joints de tête pour les corps cylindriques 1 et 2 se trouvent en dehors de la maçonnerie de la chaudière et sont ainsi à l'abri des gaz ohauds.
Les joints de tête pour le corps cylin- drique 6 sont également protégés par suite de ce qu'ils sont reçus dans des cavités des anurs sans que cela gêne le mouve- ment du corps cylindrique sous l'effet de la dilatation et de la contraction des pièces de la chaudière. Le niveau normal de l'eau est maintenu dans le corps cylindrique 1 et un tube indicateur de niveau d'eau peut être relié à ce corps cylin- drique pour indiquer le niveau de l'eau.
Dans la variante représentés à la figure 4, les pla- ques déviatrices 20 et 21 représentées dans l'autre forme de réalisation de l'invention et les deux rangées inférieures de tubes 5 de circulation de vapeur sont supprimées. La plaque déviatrice 14 oez prolongée vers le bas comme on l'a indiqué en 14' le long de la rangée supérieure de tubes,8, sur une certaine distance, vers le corps cylindrique 6.
Le bord supérieur de la plaque déviatrice 13 est pro- longé vers le haut jusqu'à une petite distance de façon que le trajet des gaz au-dessus de cette plaque déviatrioe ait sensi- blement la même section que dans l'autre form de réalisation.
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La plaque déviatrice 13 peut être portée par les tubes 3 au moyen des supports 35.
REVENDICATIONS.
1. Une chaudière à tubes d'eau comportant des corps cylindriques transversaux à différentes hauteurs et des tubes reliant ces corps cylindriques, caractérisée par la disposi- tion de plaques déviatrices pour obliger les produits de oom- bustion ohauds à passer à travers un faisceau de tubes et sui- vant la longueur d'autres tubes et ensuite à travers une par- tie des tubes du premier faisceau, et pour diminuer la section transversale des passages du gaz dans la direction de circula- tion des gaz.
2. Une chaudière à tubes d'eau suivant la revendica- tion 1, dans laquelle des plaques déviatrices sont également disposées de façon à obliger les gaz à passer finalement trans- versalement à d'autres tubes.
3. Dans une chaudière suivant la revendioation 1, la disposition d'une plaque déviatrice s'étendant du corps cylin- drique situé le plus bas le long de l'intérieur d'un faisceau de tubes vers le corps cylindrique intermédiaire, d'une plaque déviatrioe s'étendant de l'extrémité de la première plaque transversalement aux tubes du faisceau vers des tubes reliant le corps cylindrique intermédiaire au corps cylindrique le plus élevé, et d'une plaque déviatrioe s'étendant de ce corps cylindrique le plus élevé vers dès tubes reliant le corps cy- lindrique inférieur et le corps cylindrique intermédiaire.
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Improvements to water tube boilers.
The present invention relates to a water tube boiler which is provided with several transverse cylindrical bodies connected by bundles of tubes with deflector plates to guide the gases II through the tubes coming from the furnace hearth.
The invention will be better understood on reading the description given below with the aid of the appended drawings in which: FIG. 1 is a vertical section through line 1-1 of FIG. 2; Figure 2 is a section taken through line 2-2 of Figure the otter half through line 2'-2 'of Figure 1;
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Figure 3 is a side view of the boiler and Figure 4 is a vertical section showing a variant.
In the drawing, the number 1 designates a transverse cylindrical body, at the rear upper end of the boiler. A transverse cylindrical body 2 is located at the upper part of the front end of the boiler, at a lower height than the body 1. Lugs or brackets 3 are provided at the ends of the cylindrical bodies 1 and 2 to support these. cylindrical bodies by means of a steel frame 4, outside the masonry of the boiler. The supporting frame comes below the level of the upper cylindrical bodies of the boiler and includes horizontal beams supported by columns near the end of the boiler masonry.
A number of vapor circulation tubes 6, which are straight over most of their length, connect the cylindrical bodies 1 and 2, these tubes being curved at their ends to enter the cylindrical bodies in one direction. radial. A cylindrical body 6 is placed at the rear of the fireplace at a lower level than the other cylindrical bodies and connected by a number of water circulation tubes 7 to the cylindrical body 1, and by a bundle of inclined tubes 8 of production of steam to the body 2, these tubes also being rectilinear over the major part of their length but curved at the ends to enter radially into the respective bodies.
A hearth 9, provided with a grid 10, is placed below the tubes 8 and diverter plates are provided to direct the flow of the hot combustion products from the hearth 9 through the bundle of tubes 8 and in contact with the tubes. steam circulation tubes 5 and water circulation tubes 7.
The lower tubes of bundle 8 are curved to protect
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manage the cylindrical body 2 from the heat of the fireplace. A baffle plate 12 extends from the top of the cylindrical body 6 approximately along the middle of the tube bundle 8 for a little less than half the length of the row of tubes. A transverse deviation plate 13 extends from the end of plate 12 upwardly across the tubes of bundle 8 above plate 12 to the bottom row of tube 5.
A deflection plate 14 extends from the lower part of the cylindrical body.
1 in an inclined direction forward of the tubes 7 to the upper row of tubes 8, the lower end of this plate being held in place by means of tabs 14 'attached to the upper row of tubes 8. A path going in narrowing is thus provided for the gases coming from the hearth as they flow through the tubes. An outlet port
15 provided with a register 16 which can be operated by a lever 17 outside the masonry is provided in the rear wall of the fireplace behind the upper end of the tubes 7.
Diverter plates 20, which are spaced apart, are provided on some of the rows of tubes 8 to control the flow of gases between these tubes, and a number of like deflector plates 21 extend along the portion. of the Lower row of tubes 5 from the cylindrical body 2 to the plate 13. A deviating plate 22, placed vertically, extending along the length of the cylindrical body 1, is placed in front of the outlet ends of the tubes 5 in the cylindrical body
A water supply pipe 23 enters the cylindrical body 1 and its outlet port ends at a small distance from the lower part of the cylindrical body 1.
A deflector plate 24 is provided in the cylindrical body 1 between the lower end of the pipe 23 and the deflector plate.
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trice 22, A steam outlet 25 is provided in par. upper tie of the body 1 and is connected to the dry pipe 26 located in the vapor chamber of this cylindrical body. A valve outlet pipe 27 starts from the lower part of the cylindrical body 6.
The rear wall 28 of the fireplace extends upwards to form a screen for the side of the body 6 and the heat insulating material 29 is placed between the end of the wall 28 and the drum 6 to prevent gas leakage along. of this drum, a dust chamber 30 is provided between the wall 28 and the rear wall of the masonry of the boiler, and the soot and dust which accumulate therein can be removed through the door 31. The The ceiling 32 of the boiler masonry extends along the upper part of the upper row of tubes 5 and around the cylindrical bodies 1 and 2. Safety valves 33 can be provided on the cylindrical body 1.
The cylindrical bodies and the tubes are carried by the steel supports outside the masonry, the cylindrical bodies 1 and 2 being alone supported, which leaves the cylindrical body 6 free to move as a result of the expansion and the contraction of the bundles of tubes 7 and 8. The deflector plates 20 and 21 control the flow of the gas flowing in the passage going thinning between the tubes 8, along the tubes 5, through some of the rows of tubes 8 and then through the tubes 7 through the outlet 13.
The feed water Coming from the cylindrical body 1 and the water which can enter the cylindrical body 1 with the steam coming from the tubes 5 goes down through the tubes 7 into the cylindrical body 6, from there through the tubes 8 into the cylindrical body 2, in the state of a mixture of steam and water. The hot gases coming into contact with the tubes 5 exert a drying action on the steam which passes from the cylindrical body 2 to the '@
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body 1 and the deflector plate 22 to the cylindrical body 1 help to separate the steam and water which enter this cylindrical body through the tubes 6. The hot gases coming into contact with the tubes 7 heat the water entering the body 6.
The ends of the cylindrical bodies 1 and 2 extend beyond the walls of the boiler masonry, but the cylindrical body 6 is entirely inside the boiler masonry, with its ends enclosing the joints of the boiler. head placed in cavities of the masonry walls but out of contact with the walls of the cavities. The cylindrical bodies 2 and 6 can each be made with a single longitudinal joint placed so as to be out of the path of the hot gases. The head gaskets for cylindrical bodies 1 and 2 are located outside the boiler masonry and are thus protected from hot gases.
The head gaskets for the cylindrical body 6 are also protected by being received in cavities of the anurs without hindering the movement of the cylindrical body under the effect of expansion and contraction. parts of the boiler. The normal water level is maintained in the cylindrical body 1 and a water level indicator tube can be connected to this cylindrical body to indicate the water level.
In the variant shown in FIG. 4, the deflector plates 20 and 21 shown in the other embodiment of the invention and the two lower rows of vapor circulation tubes 5 are omitted. The deflector plate 14 oez extended downwards as indicated at 14 'along the upper row of tubes, 8, a certain distance, towards the cylindrical body 6.
The upper edge of the deflector plate 13 is extended upwards to a small distance so that the path of the gases above this deflector plate has substantially the same cross section as in the other embodiment. .
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The deflector plate 13 can be carried by the tubes 3 by means of the supports 35.
CLAIMS.
1. A water tube boiler comprising transverse cylindrical bodies at different heights and tubes connecting these cylindrical bodies, characterized by the arrangement of deflector plates to force the hot combustion products to pass through a bundle of tubes and along the length of other tubes and then through a portion of the tubes of the first bundle, and to decrease the cross-sectional area of the gas passages in the direction of gas flow.
2. A water tube boiler according to claim 1, in which deflector plates are also disposed so as to cause the gases to eventually pass transversely to other tubes.
3. In a boiler according to claim 1, the arrangement of a deflector plate extending from the lower cylindrical body along the interior of a tube bundle to the intermediate cylindrical body, with a deflection plate extending from the end of the first plate transversely to the tubes of the bundle towards tubes connecting the intermediate cylindrical body to the uppermost cylindrical body, and a deviation plate extending from this uppermost cylindrical body to from tubes connecting the lower cylindrical body and the intermediate cylindrical body.
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