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Perfectionnements aux générateurs de vapeur.
L'invention se rapporte aux générateurs de vapeur dans lesquels la vapeur est produite par des procédés direct et indirect combinés, et elle a pour objet., en ordre principale une construction ou disposition perfectionnée de générateur de vapeur particulièrement avantageuse pour la production de grandes quantités de vapeur à hautes pressions et tempéra- tures élevées.
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En outre des éléments constructifs usuels, le généra- teur qui fait l'objet de cette invention comporte un cer- tain nombre de tubes d'eau chauffés extérieurement qui dé- bouchent dans un ou plusieurs corps cylindriques du type habituel, un certain nombre d'éléments surchauffeurs chauffés extérieurement et un ou plusieurs éléments chauffants.
Les éléments chauffants peuvent être disposés dans un ou plusieurs évaporateurs séparés, ou, suivantune variante, ils peuvent être disposés à la fois dans le ou les corps cylindriques et le ou les évaporateurs. Ces derniers sont de préférence raccordés au corps cylindrique, ou corps cy- lindriques, uniquement du côté/ou à la fois du côté vapeur et du côté eau.
La production directe de la vapeur est effectuée de la manière usuelle, soit par rayonnement ou convection de la chaleur aux tubes d'eau, soit par une combinaison de ces deux modes de transmission de la chaleur. Pour la production indirecte, la vapeur saturée produite dans la chaudière est surchauffée en deux ou plusieurs étages, entre lesquels la vapeur surchauffée est utilisée pour produire une quantité supplémentaire de vapeur dans un ou plusieurs évaporateurs.
La vapeur surchauffée n'est pas mélangée à l'eau qui doit être évaporée dans les évaporateurs. Comme le courant de vapeur qui parcourt les éléments surchauffeurs et les éléments chauffants implique une chute de pression entre la ou les chambres de vapeur saturée et la ou les sorties du gé- nérateur, la vapeur dans les éléments chauffants se trouve à une pression plus faible que l'eau en ébullition à l'ex- térieur de ceux-ci et ne peut donc pas être refroidie à sa température de saturation. Ceci réduit la possibilité de
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formation des incrustations à l'intérieur des tubes de vapeur.
De préférence, l'installation est établie de maniè- re à amener la vapeur surchauffée à proximité du point de saturation, mais en la laissant encore surchauffée en réglant le moment où elle quitte chaque évaporateur pour retourner au surchauffeur. La vapeur produite dans les évaporateurs peut être ajoutée à la vapeur produite dans la chaudière proprement dite ou être utilisée séparément.
La. vapeur envoyée dans le premier étage du surchauf- feur peut être prise soit dans le ou les corps cylindriques, soit dans le ou les évaporateurs, soit en un ou plusieurs points convenables.quelconques des conduites de vapeur qui relient les corps cylindriques entre eux ou les évaporateurs aux corps cylindriques.
Si tous les corps cylindriques et les évaporateurs sont reliés entre eux du côté vapeur, toute la vapeur sa- turée produite dans le générateur est mélangée avant de pé- nétrer dans le premier étage du surchauffeur. Elle est alors conduite alternativement dans la suite des éléments surchauf- feurs et des éléments chauffants.
La vapeur est surchauffée à la température voulue dans un étage final avant de quitter le générateur.
Les corps cylindriques d'évaporateurs peuvent être pourvus d'échangeurs de chaleur à surface, constitués par des faisceaux de tubes qui y sont installés. Au lieu d'em- ployer des corps d'évaporateurs séparés pour chacun des fais- ceaux de tubes évaporateurs que la vapeur traverse entre deux étages consécutifs de surchauffe, on peut placer plu- sieurs faisceaux de tubes évaporateurs dans un corps ou cy- lindre évaporateur commun.
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La vapeur produite dans la chaudière peut être en- voyée dans la chambre de vapeur de l'évaporateur avant d'ê- tre amenée dans le premier .surchauffeur. L'évaporateur agit alors comme un séparateur pour enlever l'humidité de la va- peur qui y est contenue, de sorte qu'il est permis de lais- ser la vapeur de la chaudière entrainer des quantités appré- ciables d'eau. Comme le primage n'a dans ces conditions que peu de conséquence, on peut donner de faibles dimensions au corps cylindrique., ou corps cylindriques, de la chaudiè- re proprement dite.
On peut. se,. dispenser de relier un ou plusieurs des évapo- rateurs au corps cylindrique, ou corps cylindriques, du cô- té vapeur saturée. La vapeur produite indirectement dans ces évaporateurs non reliés peut se trouver à la même pression ou à une pression différente de celle de la vapeur produite dans le ou les corps cylindriques et peut être conduite dans un surchauffeur séparé ou une série séparée d'étages de sur- chauffe et de chauffage avant de quitter le générateur. Il peut y avoir une série de circuits séparés soit à la même pression, soit à des pressions.différentes.
La disposition qui comporte deux ou plusieurs circuits différents à des pres- sions différentes peut être employée avantageusement pour alimenter une turbine compound ou autre machine analogue, la vapeur des différents circuits étant amenée aux diffé- rents étages de la turbine. Alternativement ou simultanément.,, la vapeur produite dans un ou plusieurs circuits peut être envoyée à l'extrémité haute pression d'une turbine et la vapeur produite dans un ou plusieurs des autres circuits peut être employée pour réchauffer la vapeur motrice entre les étages de détente de la turbine.
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L'arrivée d'eau d'alimentation peut être commune à tous les corps de chaudière et les évaporatiours, ou bien l'eau d'alimentation peut être envoyée à l'un ou plusieurs des corps cylindriques ou corps de chaudière seulement, ou à l'un ou plusieurs des évaporateurs seulement, des con- duits de raccordement appropriées étant, au besoin, reliées aux autres évaporateurs ou corps.
Dans une autre disposition, un ou plusieurs ou la tota- lité des évaporateurs peuvent recevoir l'eau d'alimentation de sources autres que celles qui alimentent le ou les corps de chaudière et les circuits d'eau d'alimentation de cet é- vaporateur ou de ces évaporateurs peuvent être disposés tout à fait séparément du circuit d'alimentation du ou des corps de chaudière. Différents évaporateurs peuvent aussi recevoir l'eau d'alimentation d'une série de circuits d'ali- mentation différents. On peut si on le désire ne pas relier les chambres d'eau des évaporateurs et/ou des corps de chau- dière alimentés d'eau par une source particulière, aux cham- bres d'eau des évaporateurs alimentées par une ou plusieurs autres sources.
Si le générateur est pourvu d'un économiseur ou de réchauffeurs d'eau d'alimentation d'un autre type l'eau d'alimentation de chaque source peut traverser une section séparée de l'économiseur du du réchauffeur d'eau d'a- limentation, les sections séparées n'étant pas reliées entre elles du côté eauo Les fractions de vapeurs saturée obtenues par lévaporation de l'eau provenant de différentes sources peuvent être mélangées avant d'être soumises à la surchauffe ou bien on peut les faire passer dans des circuits de sur- chauffe et de refroidissement.
Si on le désire,, on peut évaporer des liquides diffé- rents dans la chaudière et le ou les corps d'évaporateurs.
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Dans une autre disposition on peut munir chaque corps de chaudière et chaque évaporateur d'arrivées d'eaud'alimen- tation séparées, deux ou plusieurs sources séparées étant prévues si on le désire pour chaque corps ou chaque évapora- teur.
De préférence, les tubes qui garnissent les parois latérales de la chambre de combustion sont raccordés à leurs extrémités aux collecteurs supérieurs et aux collecteurs in- férieurs et si l'on doit employer du combustible pulvérisé ou un combustible liquide, le fond de la chambre de combustion qui peut avoir une forme de trémie, est garni d'une manière si milaire de tubes d'eau qui relient ces collecteurs inférieurs aux collecteurs du fond disposés près du cendrier. Des tubes ordinaires ou des tubes à ailettes peuvent être employés et si on le désire ils peuvent être mis d'une manière connue à l'abri de l'action directe de la flamme du foyer par un revêtement de matière réfractaire ou autre.
La chambre de surchauffe peut être séparée de la chambre de combustion qui peut être sensiblement rectangulai- re et pourvue de parois garnies de tubes d'eau, par une ou plusieurs rangées des tubes d'eau à l'extérieur desquels les gaz de combustion doivent passer avant de venir en contact avec les tubes de surchauffeur. La ou les rangées de tubes d'eau peuvent être parcourues par une partie de l'eau qui cir- cule dans les tubes des parois.
La chambre de surchauffe peut être disposée au-dessus d'une partie de la chambre de combustion et une chicane peut être employée pour protéger les surchauffeurs de l'action directe de la chaleur rayonnée de la chambre de combustion.
Une telle chicane peut aussi servir à réduire ou régler le @ --
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passage des gaz passant de la chambre de combustion dans la chambre de surchauffe.
Les tubes d'eau de l'une ou de plusieurs des parois de la chambre de combustion peuvent former eux-mêmes la chi- cane.
Suivant une autre disposition., les surchauffeurs peuvent être disposes directement au-dessus de la chambre de combustion dans un prolongement vertical de celle-ci qui est aussi garnie de tubes d'eau et constitue un carneau de montée des gaz brûlés quittant la chambre de combustion.
Les gaz de combustion peuvent quitter la chambre de surchauffe à une température relativement froide, et la chaleur qu'ils conservent peut être utilisée comme d'habitude dans un économiseur (ordinaire ou à vapeur) et dans un ré- chauffeur d'air qui peut être convenablement disposé sur le côté des chambres de surchauffe et de combustion.
De ce qui précède, il ressort que l'invention crée un mode de production de vapeur à haute pression et à tempé- rature élevée pour l'exécution duquel on peut employer une chaudière de combustion simple, comportant un nombre relati- vement restreint de tubes d'eau et ne nécessitant qu'un pe- tit corps cylindrique. La chaudière sert essentiellement à modérer la chaleur de la flamme du foyer avant qu'elle n'attei gne.les tubes de surchauffe.
Le nombre de tubes évaporatoires est réduit à ce- lui nécessaire pour garnir la paroi du foyer., une partie seu- lement de la quantité totale de vapeur produite et finalement distribuée étant produite dans ces tubes. Ceux-ci et leurs prolongements sont les seuls qui soient soumis au rayonne- ment direct de la chaleur du foyer et ce sont aussi les .
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seuls tubes dans lesquels la circulation du liquide se fait sous l'action de la pesanteur, et on constatera qu'on peut pratiquement employer la hauteur totale du générateur pour maintenir cette circulation naturelle.
La construction de surchauffeurs et d'évaporateurs susceptibles d'être employés suivant l'invention est sim- ple et peu coûteuse en comparaison de la fabrication des chaudières à tubes d'eau établies d'après les règles de cons- truction usuelles pour donner la même production des vapeurs, les corps cylindriques de ces chaudières devant être plus grands en raison des quantités plus grandes de vapeur à éva- porer et étant en outre affaiblis par les raccords d'un grand nombre de tubes d'eau.
Il est à remarquer que comme la transmission de la chaleur dans une partie considérable de la surface de chauf- fe se fait à la vapeur surchauffée ou de la vapeur surchauf- fée, les surfaces de transmission de la chaleur peuvent être constituées par des tubes de calibre relativement faible, dans lesquels le sens du courant de vapeur et la distribution de la vapeur peuvent être déterminés préalablement, de telle sorte qu'on peut obtenir une transmission de chaleur très efficace et donner à l'installation des dimensions réduites :
Comme la chambre de surchauffe peut être disposée en- tièrement en dehors des tubes qui produisent la vapeur, le montage et le démontage des surchauffeurs peuvent se faire très facilement.
Dans certains cas, il peut être désirable de garnir également la chambre de surchauffe de tubes d'eau, et les surchauffeurs sont alors formés de sections intercalées et suspendues entre ces tubes d'eau.
Il est évident que ce type de chaudière se prête au
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maintien d'une température constante de la vapeur qui quit- te l'installationo On peut atteindre ce but de différente manière, par exemple en faisant varier le niveau de l'eau dans les évaporateurs, ou en faisant passer de la vapeur surchauffée en dérivation sur les serpentins des évapora- teurs. On peut faire varier le niveau de l'eau dans les évaporateurs de différentes façons, par exemple en réglant l'arrivée de l'eau d'alimentation aux évaporateurs s'il exis- te une amenée d'eau d'alimentation séparée ou bien, si le corps cylindrique de l'évaporateur est raccordé au corps de chaudiè- re, du côté eau, par des tuyaux compensateurs, en étranglant la vapeur dégagée dans l'évaporateur ou dans le corps de chaudière.
Les soupapes de réglage peuvent être actionnées à la main ou par la variation de température de la vapeur quittant le générateuro
En outre, la présente invention concerne un disposi- tif servant à maintenir, dans une même chaudière l'eau fraî- che d'appoint entièrement séparée de l'eau de condensation ramenées;dans le circuit, l'eau fraîche d'appoint étant en- voyée dans l'un ou plusieurs des évaporateurs qui font par- tie du générateur et dont les chambres d'eau ne sont toutefois pas reliées aux chambres d'eau des autres éléments du généra- teur. L'eau fraîche d'appoint ou une partie de cette eau n'est donc pas mélangée à l'autre eau du générateur et est évaporée séparément dans les évaporateurs.
Il n'est donc pas nécessaire d'avoir une installation d'évaporation indé- pendante pour la totalité ou une partie de l'eau d'appoint et on peut ainsi réaliser une économie considérable à la fois dans les frais de premier établissement et dans les frais d'ex-
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ploitation, en comparaison des installations de production de vapeur du type conventionnel.
Différentes dispositions suivant l'invention sont représentées schématiquement à titre d'exemple sur les Figs.
1 à 9 des dessins annexés et les Figs. 10 à 17 montrent schématiquement quelques formes de construction de l'inven- tion. our la commodité , les tubes des éléments du surchauf- feur et des éléments chauffants des évaporateurs ne sont re- présentés que par de simples traits et il en est de même des tubes d'économiseurs lorsque ceux-ci sont indiqués.
Dans la disposition représentée sur la Fig.l, la vapeur est produite dans les tubes 1 chauffés extérieure- ment, qui peuvent être disposés et reliés entre eux de toute manière appropriée, et elle est déchargée dans le corps cylindrique d'eau et de vapeur 2. La vapeur saturée de ce dernier est amenée à un embranchement 3 et de là elle est envoyée avec la vapeur venant des évaporateurs 4, 5 et 6, dans un élément surchauffeur 7 où elle est surchauffée à la température voulue, pour être conduite ensuite dans un élément chauffant 8 placé dans l'évaporateur 4. La vapeur est refroidie dans cet élément,évaporant ainsi une nouvelle quantité de vapeur dans l'évaporateur, puis elle est amenée au second élément surchauffeur 9 et ensuite,d'une manière semblable, alternativement aux éléments chauffants 10 et 11 et aux éléments surchauffeurs11 et 13.
Du dernier élément surchauffeur 13, la vapeur est conduite à une machine motrice 14 ou autre appareil consommant de la vapeur. Les éléments surchauffeurs 7,9, 11 et 13 peuvent être disposés de telle manière que la vapeur y circule en sens contraire du courant des gaz da combustion du foyer, ou bien ils peuvent être établis de façon à être parcourus dans le même sens que le courant des gaz brûlés, ou encore on peut réaliser une cir-
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culation à contre-courant et courant parallèle combinés, ou choisir toute autre disposition appropriéeo La vapeur produite indirectement dans les évaporateurs 4, 5 et 6 est amenée à l'embranchement 3 où elle se mélange à la vapeur venant du corps 2.
Dans la disposition représentée sur la Fige 2, le courant de vapeur circule d'une façon générale comme sur la Fig.1, mais les éléments chauffants 8, 10 et 12 sont tous placés dans un seul évaporateur 40
La disposition représentée sur la Fig.3 est sembla- ble, d'une manière générale, à celle de la Fig.2, sauf que la vapeur du corps cylindrique 2 est envoyée par un conduit 15 dans l'évaporate ur 4 et de là, avec la vapeur produite indirectement, dans le premier élément surchauffeur 7 par une conduite 16.
La disposition représentée sur la Fig.4 est sem- blable, d'une façon générale, aux dispositions précédentes, s'au? que la vapeur produite indirectement dans l'évaporateur 4 est amenée par une conduite 15 dans le corps cylindrique 2 et de là, avec la vapeur produite directement, par une con- duite 17 dans le premier surchauffeur 7. L'élément chauf- fant 10 est-disposé dans le corps cylindrique 2 et les élé- ments chauffants 8 et 12 dans l'évaporateur 4.
La disposition représentée sur la Fig.5 comporte deux circuits de vapeur séparéso Le premier circuit comprend le corps cylindrique 2, les éléments surchauffeurs 7, 9, et 11, et les éléments chauffants 8 et 10, disposés dans les évaporateurs 4 et 60 Toutefois, les évaporateurs ne)sont pas reliés à ce circuit du côté vapeur saturée. La vapeur de ce circuit est envoyée à la partie basse pression 14c d'une tur-
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bine ou machine à vapeur compound. Le second circuit comprend les évaporateurs 4 et 6, l'élément surchauffeur
13 et la partie haute pression 14a de la turbine ou machi- ne à vapeur.
Les deux circuits se réunissent à l'entrée de la partie basse pression 14c de la turbine ou autre machine. L'un des évaporateùrs 4 et 6 ou tous les deux sont reliés au corps cylindrique 2 du c8té eau.
La disposition représentée sur la Fig. 6 comporte deux circuits séparés et est semblable, d'une façon générale, à celle de la Fig.5. Dans ce cas, toutefois, le premier cir- cuit comprend le corps cylindrique 2, les éléments surchauf- feurs 7 et 9 et l'élément chauffant 8, placé dans l'évapora- , teur 4 qui toutefois n'est pas relié à ce circuit du côté vapeur saturée. Le second circuit comprend les évaporateurs 4 et 6, les éléments surchauffeurs 11 et 13, l'élément chauf- fant 10 placé dans l'évaporateur 6, et la partie haute pression 14a de la turbine ou autre machine.
La disposition représentée sur la Fig. 7 comporte deux circuits entièrement séparés, dont l'un est fermé. La vapeur produite indirectement dans le circuit fermé est em- ployée pour réchauffer la vapeur produite dans le premier circuit après que celle-ci a accompli une partie de son travail dans la turbine ou la machine à vapeur. Le premier circuit comprend le corps 2, les éléments surchauffeurs 7 et 9, l'élément chauffant 8 placé dans l'évaporateur 4, la partie haute pression 14a de la turbine ou autre machine, le côté vapeur vive du réchauffeur 19 et la partie basse pression 14c de la turbine ou machine à vapeur.
Le second circuit, qui est fermé, comprend l'évaporateur 4, l'élément .de chauffage 18 disposé dans le réchauffeur 19 et une pompe
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20 qui ramène l'eau condensée de l'élément chauffant 18 dans l'évaporateur 4. Au lieu de se servir d'une pompe 20, on peut employer d'autres moyens pour ramener l'eau condensée de l'élément chauffant 18 dans l'évaporataur 4, comme par exemple celui qui consiste à placer l'évapora- teur 4 en dessous du réchauffeur 19 de façpn que l'eau condensée y soit ramenée par gravité.
La fig.8 montre un dispositif d'amenée d'eau d'a- limentation qui peut être appliqué à chacun des générateurs ci-dessus décrits. La vapeur est engendrée dans les tubes d'eau chauffés extérieurement 1, qui peuvent être disposés et reliés entre eux de toute manière appropriée et se dé- charger dans le corps cylindrique d'eau et de vapeur 2. La vapeur saturée du corps 2 est amenée à un embranchement 3 et de là, avec la vapeur venant des évaporateurs 4, 5 et 6, à l'élément surchauffeur 7 où elle est surchauffée à la température désirée, pour être ensuite envoyée à l'élément chauffant 8 placé dans l'évaporateur 4.
La vapeur est re- froidie dans cet élément, provequant ainsi l'évaporation d'une nouvelle quantité de vapeur, puis elle est conduite au second élément surchauffeur 9 et ensuite, d'une manière sem- blable, dans les éléments chauffants 10 et 12 et les éléments surchauffeurs 11 et 13, en alternant. Du dernier éléments surchauffeur 13, la vapeur est conduite à une machine motrice 14 ou autre appareil consommant de la vapeur. La vapeur produite indirectement dans les évaporateurs 4, 5 et 6 est amenée à l'embranchement 3 où elle est mélangée à la vapeur venant du corps de vapeur et d'eau 2.
La chambre d'eau de l'évaporateur 5 est reliée à
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la chambre d'eau du corps de vapeur et d'eau 2 par des tubes 21.
L'évaporateur 5 et le corps 2 sont alimentés par un tuyau ou une série de tuyaux 23 au moyen d'eau conden- sée ramenée de la machine motrice ou autre appareil consom- mant la vapeur. Les chambres d'eau des évaporateurs 4 et 6 sont raccordées entre elles par des tubes 22 et sont alimen- tées par un tuyau ou une série de tuyaux 24 au moyen d'eau d'appoint fraîche. Des tuyaux 25 permettent l'enlèvement des boues accumulées dans les évaporateurs 4 et 6. Les cham- bres d'eau des évaporateurs 4 et 6 ne sont pas reliées aux chambres d'eau du corps de vapeur et d'eau 2 et de l'évapora- teur 3 qui sont reliées entre elles.
La disposition représentée sur la Fig. 9 est analo- gue à celle représentée sur la Fig. 8, mais chaque corps de chaudière ou chaque évaporateur distinct peut tre alimen- té d'eau provenant alternativement de deux sources séparées.
Dans ce but,deux tuyaux d'embranchement 27 et 29 sontreliés au tuyau d'alimentation 26 de chaque évaporateur ou corps de chaudière. Le tuyau d'embranchement 27 est relié à la con- duite d'alimentation 31 amenant l'eau de l'une des sources et le tuyau d'embranchement 29 est relié à la conduite d'alimentation 32 amenant l'eau d'une autre source. A l'aide des soupapes 28 et 30, on peut raccorder l'évaporateur ou corps de chaudière à l'une ou l'autre de ces conduits d'ali- mentation ou les isoler de celles-ci. Cette disposition est avantageuse lorsque les conditions de fonctionnement de l'ins- tallation sont variables et que la proportion d'eau d'appoint fraîche par rapport à 1%au condensée doit être changée de temps à autre.
Le corps cylindrique 2 et les évaporateurs 4,
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5 et 6 ne sont pas reliés entre eux du côté eau.
Dans la disposition représentée schématiquement en cou- pe transversale sur la figo 10, 1 désigne une chambre de combustion propre à brûler un combustible liquide, solide, pulvérisé ou gazeux. Les parois de la chambre de combustion sont garnies de tubes d'eau 2, 2a,etc qui déchargent leur vapeur dans le corps cylindrique de vapeur et d'eau 3 et as- surent la production directe de la vapeur. Les tubes peuvent être lisses ou être pourvus d'ailettes ou, si on le désire, ils peuvent être protégés, de la manière connue contre l'ac- tion directe de la flamme du foyer par un revêtement de ma- tière réfractaire ou autre.
Une chambre de surchauffe 4 est disposée au-dessus de la partie postérieure de la chambre de combustion. Le fond 5 de la chambre de surchauffe est formé en recourbant con- venablement les tubes garnissant le sommet de la chambre de combustion, les tubes étant, sur la partie formant ce fond 5, intimement rapprochés les uns des autres, ou pourvus d'ailettes, ou noyés dans une maçonnerie réfractaire ou au- tre, de telle manière qu'ils forment un écran qui protège les éléments surchauffeurs 7 et 8 de l'action directe de la flamme du foyer. A l'entrée 6 dela chambre de surchauffe 4, on laisse les tubes d'eau à nu à leur partie supérieure, de manière que les produits de combustion puissent quitter la chambre de combustion 1 et pêne trop dans la chambre de surchauffa entre les tubes.
9 est un évaporateur qui peut être disposé soit ho- rizontalement, comme c'est représenté sur les dessins, soit verticalement. La production indirecte de la vapeur se fait dans cet évaporateur et la chambre de vapeur est raccordée
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au corps cylindrique 3 par un ou plusieurs tuyaux 10.
La totalité de la vapeur produite dans le corps cylindri- que 3 et dans l'évaporateur 9 arrive par les tuyaux 10 à l'embranchement 11 et de là elle est envoyée par un ou plusieurs tuyaux 12 au premier élément surchauffeur 8, où' elle est surchauffée à la température nécessaire. De l'é- lément surchauffeur, 8 la vapeur passe par un ou plusieurs tuyaux 13 à l'élément chauffant 14 placé dans l'évaporateur 9. La vapeur est refroidie dans l'élément 14, qui sert ainsi à la production indirecte de la vapeur. De l'élément àhauffant 14, la vapeur passe par un ou plusieurs tuyaux 15 au second élément surchauffeur 7 où elle est surchauffée à la température finale désirée. Elle quitte alors le généra- teur de vapeur par un ou plusieurs tuyaux 16.
Les produits de la combustion, après avoir quitté la chambre du surchauffeur 4, sont conduits à un économiseur 17 et un réchauffeur d'air 18 et ils sont ensuite aspirés au moyen d'un ou de plusieurs ventilateurs, non représentés sur le dessin, et déchargés dans une cheminée.
La chambre de combustion 1 représentée sur le des- sin est pourvue d'un fond garni de tubes d'eau ou écran d'eau 19 du type connu en forme de trémie ou d'Entonnoir. Il est évidente toutefois, que la chambre de combustion peut être pourvue de tout autre type de fond et que sa partie inférieu- re peut être convenablement modifiée pour le chauffage au moyen de chargeurs automatiques, le chauffage à l'huile, le chauffage aux gaz ou tout autre mode de chauffage.
La disposition représentée sur la Fig.ll est sem- blable, d'une façon générale, à celle représentée sur la Fig.
10. Le corps cylindrique 3 et l'évaporateur 9 sont toute-
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fois disposés à la partie postérieure du générateur. Les tubes d'eau 5, 6 qui forment le prolongement des tubes d'eau 2 garnissant la paroi postérieure de la chambre de combustion, s'étendent transversalement à cette dernière à son sommet.
Le corps cylindrique 3 peut être placé dans la position re- présentée en traits mixtes en 3a.
Dans la disposition représentée sur la fig.12, qui est semblable dans ses grandes lignes à celle représentée sur la Fig. 10, les tubes d'eau qui forment le prolongement des tubes d'eau 2 qui garnissent la paroi postérieure de la cham- bre de combustion sont alternativement disposés en travers de la chambre de combustion, comme le tube 5-6a, et recourbés d'une manière semblable à ceux représentés sur la Fig.10, comme le tube 5-6b. Dans le générateur représenté sur la Fig.12, le circuit de la vapeur est un peu différent de ce- lui des dispositions représentées sur les figures précéden- tes.
La vapeur du corps cylindrique 5 et de l'évaporateur 9 est amenée par les tuyaux 10 à l'embranchement 11, d'où elle est envoyée par le tube 12 aux deux étages 20 et 21 des premiers éléments surchauffeurs, circule dans les deux étages en série et est ensuite conduite par le tube 13 à l'élément chauffant 14 placé dans l'évaporateur 9. A sa sor- tie de l'évaporateur 14, la vapeur est amenée par le tube 15 aux deux étages 22 et 23 du second élément surchauffeur, les deux étages étant disposés en série, et après avoir traversé l'étage 23, elle quitte le générateur par le tube 16.
La disposition représentée sur la Fig.13 est sembla- ble,d'une façon générale,, à celle représentée sur la Fig.10, n
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mais la chambre 4 du surchauffeur s'étend davantage au-des- sus de la chambre de combustion 1 et les parties 6 des tubes d'eau 5-6 qui forment le prolongement des tubes d'eau 2 gar- nissant la paroi postérieure du foyer sont disposées en quin- conce de manière à augmenter la section de passage laissée libre aux produits de combustion allant de la chambre de combustion 1 à la chambre 4 du surchauffeur.
La disposition représentée sur la Fig.14 est sem- blable dans ses grandes lignes, à celle représentée sur la Fig. 10 ; toutefois, elle présente une caractéristique supplémentaire importante qui réside dans la disposition des tubes d'eau 5-6-24 formant le prolongement des tubes d'eau 2 qui garnissent la face postérieure du foyer.
Les tubes d'eau 5-6-24 sont pourvus d'ailettes ou recouverts de blocs en matière réfractaire ou autre matière sur les tron- çons 5 et 24 de manière à fornier des chicanes, la chicane 5 servant de fond à la chambre de surchauffe 4 et protégeant les éléments surchauffeurs 7 et 8 contre l'action directe de la flamme du foyer, tandis que la chicane 24 forme le som- met de la chambre de combustion et protège le corps cylin- drique 3 de l'action directe de la chaleur du foyer.
La vapeur circule de la même manière que dans la disposition suivant la Fig. 10 ; toutefois, l'évaporateur ou les évaporateurs sont constitués par des récipients cy- lindriques verticaux 27 convenablement disposés à l'exté- rieur de la chambre 4 du surchauffeur. Les éléments chauffants montés dans les évaporateurs 27 sont constitués par des tu- bes 28 en forme d'épingles à cheveux dont les deux extrémi- tés sont encastrées dans une plaque à tubes 31.
L'espace en-dessous de celle-ci est divisé en deux parties, dont
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l'une 29 sert de chambre d'admission à la vapeur arrivant par le tuyau 13 du premier élément surchauffeur 8, tandis que l'autre 30 sert de chambre de sortie de la vapeur après qu'elle a abandonne une partie de sa chaleur en circulant dans les tubes 28 et provoqué ainsi une évaporation supplé- mentaire de vapeur dans l'évaporateur 27. De la chambre 30' la vapeur est amenée par le tuyau 15 au second élément sur- chauffeur 7 où elle est surchauffée à la température qu'el- le doit avoir à la sortie 16 du générateur.
La vapeur produite indirectement dans l'évapora- teur 27 est amenée par un ou des tuyaux 10 dans le corps cy- lindrique 3. La chambre d'eau 3 de l'évaporateur 27 est rac- cordée à la chambre d'eau du corps 3 au moyen d'un ou plu- sieurs tuyaux 35. Un certain niveau d'eau est ainsi mainte- nu dans l'évaporateur 27. Ce niveau peut être réglé à la main ou par des dispositifs automatiques, par exemple par étranglement de la vapeur de l'évaporateur au moyen d'une soupape 32 actionnée à la main ou réglée automatiquement et disposée dans le tuyau 10. La quantité de chaleur cédée par la vapeur circulant dans les tubes 28 dépend du niveau de l'eau dans l'évaporateur 27, et l'on peut en faisant va- rier ce niveau régler efficacement la température finale de la vapeur quittant le générateur de vapeur.
On peut aussi régler la température finale de la vapeur à la sortie du générateur en disposant un tuyau de dé- rivation 33 muni d'une soupape 34 entre le tuyau 13 qui amè- ne la vapeur dans le chambre d'entrée 29 de l'évaporateur 27 et le tuyau 15 qui évacue la vapeur de la chambre de sortie 30 de cet évaporateur 27. La soupape 34 peut être réglée à la main ou automatiquement et la quantité de vapeur surchauf-
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fée passant en dérivation par rapport à l'élément chauf- fant 28 de l'évaporateur 27 peut ainsi être réglée. On cons- tatera que la température finale de la vapeur à la sortie du générateur dépend de la quantité de vapeur de chauffage pas- sant en dérivation par rapport à l'élément chauffant 28.
Après avoir quitté la chambre 4 du surchauffeur, les produits de la combustion traversent un économiseur 17 et un réchauffeur d'air 18 qui est représenté sur le dessin comme étant du type rotatif pour être ensuite conduits à la chemi- née. 25 est un ventilateur de tirage forcé qui envoie l'air par le conduit 36 au réchauffeur d'air 18 et de là par le con- duit 37 à la chambre de combustion 1.
Un ou plusieurs tuyaux 26 amènent l'eau chaude ou un mélange d'eau et de vapeur de l'économiseur 17 dans le corps 3.
La fig. 15 montre un générateur double face qui est une combinaison symétrique de deux générateurs du type repré- senté sur la Fig. 10. Le générateur teprésenté comporte un corps cylindrique 3-et quatre évaporateurs 14, 14a, 14b et 14c ces évaporateurs étant disposés par paires de chaque côté du corps 3. Les chambres de vapeur saturée du corps 3 et des évaporateurs 14, 14a, 14b et 14c sont raccordées entre elles au moyen des tuyaux 10, deux raccords étant établis en 11 et 11a.
Du raccord 11, une partie de la vapeur saturée est amenée successivement dans l'élément surchauffeur 8, Isolément chauffant 14 monté dans l'évaporateur 9, l'élément surchauffeur 8b, l'élément chauffant 14b monté dans l'évapo- rateur 9b, et le dernier surchauffeur 7. Du raccord 11a, l'autre partie de la vapeur saturée est amenée suivant un jarcours . parallèle, successivement dans l'élément surchauffeur
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8a, l'élément chauffant 14a monté dans l'évaporateur 9a, l'élément surchauffeur 8c, l'élément chauffant 14c monté dans l'évaporateur 9c, et le dernier surchauffeur 7a.
Les produits de combustion quittent la chambre de combustion 1 par deux sorties, l'une disposée entre les sec- tions 6 des tubes d'eau supérieurs 5-6 et l'autre entre les sections 6a des tubes d'eau opposés 5a-6a.
La disposition représentée sur la Fig.16 est sembla- ble, d'une façon générale, à celle représentée sur la Fig.10.
Les tubes d'eau 40 qui forment le prolongement des tubes d'eau 8 garnissant la paroi postérieure de la chambre de combustion 1 sont, toutefois, disposés derrière la chambre de surchauffe 4 dans le sens du courant des produits de com- bustion. Des intervalles convenables sont ménagés entre les tubes 40 en vue de former un passage pour les produits de combustion de la chambre de surchauffe 4 à l'économiseur 17.
On remarquera que dans cette disposition, les produits de combustion ne traversent pas une rangée de tubes d'eau avant de pénétrer dans la chambre de surchauffe 4. Les tubes
2 qui garnissent la paroi postérieure de la chambre de com- bustion 1 sont toutefois recourbés à leur partie supérieure de manière à former un saillant 38-39. Les tubes 2 sont pourvus d'ailettes ou recouverts de blocs réfractaires ou autres sur toute leur longueur,y compris le saillant 38-
39, de telle sorte que ce dernier protège efficacement les éléments 7 et 8 du surchauffeur de l'action directe de la flamme du foyer. La partie 39 de ce saillant forme le fond de la chambre de surchauffe 4.
Les tubes 2a qui garnissent la face antérieure de '\la chambre de combustion 1 sont raccordés au sommet à des
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tubes 41 qui débouchent dans le corps 3. Les tubes 41 forment le sommet de la chambre de surchauffe 4.
Une autre position du corps 3 est représentée en traits mixtes en Sa,.
Dans la disposition représentée en coupe transver- sale sur la fig.17, les tubes 5 de la paroi supérieure sont conformés de manière à réduire la section transversale du prolongement supérieure de la chambre de combustion 1, de telle sorte que cette dernière présente en coupe verticale sensiblement une forme de bouteille. Les éléments 7 et 8 du surchauffeur sont disposés directement dans le prolonge- ment supérieur de la chambre de combustion 1 et sont insérés horizontalement entre les tubes 5 des parois supérieures auxquels ils peuvent être fixés. Un support intermédiaire 42 est établi pour les éléments 7 et 8 du surchauffeur et est suspendu à son tour aux étriers 43 qui portent le corps cy- lindrique 3. Le support 42 peut, si on le désire, être re- froidi par une circulation d'eau.
Une sortie 6 est aménagée pour les produits de la combustion au-dessus de l'élément 8 du'surchauffeur et elle est formée comme précédemment par les intervalles laissés entre les tubes garnis d'ailettes ou de matière réfractaire ou autre 5-6.
Bien entendu, on pourrait encore apporter beaucoup d'autres modifications au générateur sans s'écarter du cadre de l'invention.
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