BE382971A - - Google Patents

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BE382971A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/007Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically specially adapted for locomotives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

       

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 l'invention intitulée Chaudière multitubulaire à haute pression pour locomotives. 
Dans les chaudière multitubulaires à haute pres-   sion   en particulier les chaudières de locomotives, il est 

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 difficile de donner aux surfaces de chauffe la disposition nécessaire pour l'utilisation la plus avantageuse de la chaleur des gaz du foyer. Il est dans la nature de la   va..   porisation que la surface de chauffe mouillée doit être di- visée en deux parties si l'on veut obtenir pour la chaudière un rendement aussi élevé que possible.

   Dans la première par- tie, qui est le réchauffeur dans lequel l'eau d'alimentation est réchauffée par les gaz des fumées, il s'agit d'apporter à l'eau d'alimentation une partie aussi grande que possible de la totalité de la chaleur du liquide jusque dans le voi- sinage de la température d'ébullition correspondant è la pression de la chaudière, la température des gaz de   chauffa..   ge allant en diminuant et cet apport ayant lieu en contre- courant entre l'eau d'alimentation et les gaz de chauffage. 



  Dans le   deuxième   partie il s'agit de faire en sorte que, la vaporisation ayant lieu à une température constante, la chaleur à apporter soit cédée à une température aussi cons- tante que possible du côté des gaz de chauffage,   c'est-à-   dire que la chaleur de vaporisation doit être transmise dans la boîte à feu chauffée par le rayonnement de la grille, des flammes et du gaz. Dans une troisième partie de la sur- face de chauffe, le surchauffeur, il s'agit de transformer en vapeur surchauffée, par un nouvel apport de chaleur, la vapeur saturée produite dans-la chaudière.

   Si l'on considère la haute température qu'on cherche à donner à   l   vapeur,      

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 température qui est la plus élevée dans toute l'opération de production de vapeur, il faudrait monter le surchauffeur dans la zone la plus chaude du foyer. Toutefois, si l'on tient compte de l'action réfrigérante restreinte de la vapeur surchauffée et de l'absence complète de refroidissement lorsque la prise de vapeur est fermée, il n'est pas possible, sans dispositifs auxiliaires particuliers, de monter le sur- chauffeur de cette façon.

   Cependant, pour donner aux fluides   participant à   l'échange de chaleur une affectation aussi favorable que possible des zones de température, le sur- chauffeur doit être monté dans le courant de gaz de chauffage de façon qu'il ne soit pas exposé au rayonnement intense du foyer (au moins lorsque la prise de vapeur est fermée) mais qu'il soit par contre chauffé par contact par les gaz les plus chauds sortant de la boîte à feu (ou de la chambre de combustion). 



   Il faut toutefois que le générateur de vapeur soit   constat,   non seulement d'après les considérations ci-dessus relatives au chauffage, et à la transmission , mais encore   d'après   des considérations touchant l'écoulement (circulation de l'eau) la construction par elle-même et le nettoyage. 



  Pour les locomotives le poids, l'encombrement et le coût de fabrication jouent en outre un rôle tout à fait  prépon-   dérant. 

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   La présente invention a pour but de permettre de remplir les conditions ci-dessus dans la mesure du possible dans en omettre aucune, Suivant l'invention le rapport entre la surface de chauffe des parois de la botte à feu plus la surface de chauffe de la chambre de combustion et toute la surface de chauffe mouillée est d'environ 1 : 7. 



   Un exemple de réalisation de l'objet de l'inven- tion est représenté schématiquement dans les figures du dessin annexé. 



   La fig. 1 est une coupe longitudinale verticale de la chaudière. 



   La fig. 2 est une coupe du foyer par 1-1. 



   La fige µ est une coupe par II-II en avant de l'autel travers la chambre de combustion). 



   La fig. 4 est une coupe par   III-III à   travers la chambre de surchauffe. 



   La fig. 5 est une coupe du réchauffeur par   IV-IV.   



   La fig. 6 est un plan du réchauffeur. 



   Les lettres ont la signification suivante : a, a' sont les collecteurs (supérieurs) de vapeur;   b, 'b'   sont les collecteurs inférieure   d'eau.   c sont les éléments tubulaires en U de la botte à feu et d leurs tubulures de raccordement aux collecteurs supérieure, c' sont les éléments tubulaires en U de la chambre du surchauffeur, e est la paroi posté- rieure de fermeture comportant la porte f du foyer et la 

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 paroi de protection g; h est la paroi de fermeture   antérieu-   re, i la grille, k une paroi réfractaire comportant la voûte, 
1, m sont les tubes vaporisateurs de la chambre de combus- tion faisant suite à la boîte à feu, ces tubes étant reliés par des tubes n au cylindre o;

   b",   b"'sont   des collec- teurs d'eau encastrés dans la paroi de fermeture et reliés par des tuyaux de descente p' aux collecteurs a, a', les tuyaux de descente p reliant les collecteurs a, a' et b, b'; q est le surchauffeur, r la chambre de démontage dans le réchauffeur d'eau d'alimentation s, t les tubes extérieurs et u les tubes intérieurs du réchauffeur. 



   La fig. 1 montre une   chaudire   multitubulairè à haute pression pour locomotives, chaudière constituée par deux grands cylindres supérieurs servant de collecteurs de vapeur a, a' et deux cylindres à eau inférieurs b, b' qui se trouvent à   côté   de la grille. Les cylindres supérieurs sont reliés aux cylindres inférieurs par les tuyaux de descente p montés à l'arrière. Un grand nombre de tuyaux verticaux c, en U , très rapprochés les uns des autres et montés de façon connue constituent le ciel de la boîte feu, ciel qui empêche les cylindres supérieurs d'être chauffés, et les parois latérales de la boîte à feu.

   Les éléments tubulaires en U sont dudgeonnés par leurs extrémités inférieures dans les cylindres inférieurs b, b' et leurs tuyaux transversaux constituant le ciel de la boîte à feu sont reliés aux deux      

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 cylindres supérieurs par deux tubulures courtes d servant à évacuer la vapeur produite dans l'élément tubulaire. Les tuyaux des éléments vapotisateurs c en U peuvent être   netto-   yés mécaniquement à travers les ouvertures pratiquées dans les goussets et pouvant être fermées au moyen de coiffes vis.

   La paroi postérieure de la   bolte   à feu est constituée de façon connue, par une paroi e en forme de plaque double' solidaire des cylindres, renforcée par des entretoises ou de petits tubes servant d'entretoises et dont l'intervalle est rempli d'eau, la porte f du foyer étant ménagée dans cette paroi., Comme il n'est pas possible d'enlever mécaniquement du côté de l'eau, le tartre qui pourrait se déposer sur les parois des 'plaques, une couche protectrice en briques g empêchant un chauffage trop intense se trouve du coté du foyer, ce qui empêche absolument les éléments formant le tartre de s'incruster.

   La fermeture antérieure de la boîte   à feu   est constituée par une paroi semblable en forme de double plaque h à laquelle on donne, pour permettre aux gaz de chauffage de sortir de la boîte à feu, une grande section de passage libre. La paroi antérieure en forme de plaque double h est en retrait par rapport aux extrémités antérieures des cylindres a, at sur une distance assez   im-   portante, la distance! qui est au moins égale à la longueur du surchauffeur. Les parois en   forme de   double plaque ser- 

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 vant de support pour les deux cylindres supérieurs et en partie de "tube de descente" pour permettre une circulation intense de l'eau.

   La grille i montée dans la boîte à feu et fortement inclinée en avant se trouve par son extrémité antérieure au niveau des tambours inférieurs. La surface de grille est arrêtée en avant par une paroi réfractaire k servant également de support de la voûte 1 du foyer. Dans la cavité ménagée entre la paroi de support de la voûte et la paroi antérieure en double plaque, c'est-à-dire dans la cavité à laquelle correspond la chambre de combustion dans les grandes   chaudières   basse pression pour locomotives, sont montées trois rangées longitudinales supplémentaires de tubes de vaporisation très inclinés sur l'horizontale.

   rangées dont deux, les deux rangées extérieures, dont les extrémités supérieures débouchent dans les tubes du ciel de la botte à feu ou dans les tubulures de communication entre ces tubes et les cylindres supérieurs, sont alimentées par les cylindres inférieurs. La rangée centrale de tubes n est alimentée par un petit tronc de cylindre o encastré par son extrémité postérieure dans la paroi antérieure en double plaque et elle envoie la vapeur qui s'y dégage au centre des tubes constituant le ciel de la botte à feu. 



  Comme le rayonnement n'est déjà plus très efficace dans la chambre de combustion, la vapeur produite   rencontre   des sec- 

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 tions suffisantes pour passer dans les cylindres supérieurs. 



  Les tubes vaporisateurs supplémentaires de la chambre de com- bustion constituent un écran entre la chambre de combustion et le surchauffeur et peuvent être nettoyés mécaniquement en partie à partir du cylindre supérieur et en partie . travers les ouvertures ménagées dans les tubes du ciel et pouvant être fermées par des coiffes à vis. 



   La surface de chauffe de la   botte   feu est   calcu-   lée de façon que toute la chaleur de vaporisation, augmentée d'une petite fraction de la chaleur du liquide, puisse être transmise par cette surface pour produire toute la quantité de vapeur que la locomotive doit produire. Ce résultat est obtenu par le fait que le rapport entre la surface de chauffe des parois de la boîte à feu augmentée de la 'surface de chauffe de la chambre de combustion et la surface de chauffe mouillée totale est d'environ 1 :   7.   Grâce à sa grandeur la botte feu ainsi calculée produit de basses   tempé-   ratures dans le foyer, ce qui est très utile pour ménager les surfaces de chauffe le plus possible.

   Le grand foyer et la vitesse relativement faible qui en résulte pour les gaz du foyer facilitent une bonne combustion des fines paroellea de charbon pouvant être entraînées. Au sortir de la boite teu et la chambre de combustion les gaz de chauffage   en-   trent dans la chambre du surchauffeur. Cette   Chambre  est constituée, comme le ciel de la boîte à feu et les, parois      

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 latéralespar les éléments tubulaires assemblés c' en U. 



   Ces éléments tubulaires débouchent en bas dans deux cylindres courts b",   b"'encastrés   dans la paroi antérieure en double plaque, ces cylindres étant un peu plus hauts et (parfois aussi un peu plus écartés) que les cylindres à eau inférieurs b, bt de la boîte à feu. Les éléments tubulaires en U de la chambre du surchauffeur sont reliés aux grands cylindres supérieurs de la même façon que les éléments tubulaires de la boite à feu. Les tubes à eau latéraux de la chambre du surohauffeur servent de tubes de descente pour la circulation de l'eau.

   Deux grands tubes de descente p' qui relient les extrémités antérieures des cylindres supérieurs a, at servant de collecteurs de vapeur aux cylindres courts b",   b"'ser-   vent également à assurer la circulation de   l'eau.   Pour ren- forder encore cette circulation au besoin, les tubes à eau c' de la chambre du surchauffeur peuvent être protégés de tout chauffage par un calorifuge. A moins que des raisons de construction ne s'y opposent, les tubes de descente sont montés verticalement,   c'est-à-dire   suivant la ligne de jonc- tion la plus courte entre les cylindres. Les cylindres sont perforés aux endroits où ils traversent la chambre à eau des parois en double plaque, de façon à donner naissance à des sections de passage aussi grandes que possible pour lteau en circulation. 



   Le surchauffeur q est monté dans la chambre de 

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 surchauffe déjà décrite plus haut et construite sous forme   d'éohangeur   de chaleur à courant transversal et à tubes ver-   tioaux.   Il repose sur un chemin de glissement ou chemin rouleau monté dans le sens de la longueur et fixé de son côté au fond de la chambre, fond qui est suspendu aux   cy-   lindres courts. Le poids du surchauffeur, poids qui repose sur les cylindres courts, est transmis par une charpente aux grands cylindres servant de collecteurs de vapeur. Après enlèvement d'un couvercle qui se trouve en avant des tambours collecteurs de vapeur, le surchauffeur peut être poussé en bloc en avant dans une cavité r et retiré par le haut.

   Ceci a pour effet de rendre facilement accessibles, par de grandes sections, la chambre du surchauffeur, la chambre de combustion, la boîte à feu et le réchauffeur s monté en avant et servant à réchauffer l'eau d'alimentation par les gaz de la fumée. Le surchauffeur peut être monté un peu plus en avant dans sa chambre et la partie postérieure, qui devient ainsi libre, de la chambre du surchauffeur peut comporter des tubes de surchauffe comme la chambre de combustion. 



   Le réchauffeur s est divisé en un certain nombre de zones baignées dans le sens de leur longueur (prises en bloc) par les gaz de chauffage circulant en contre-courant. 



  La zone la plus chaude du réchauffeur est montée de façon que son arête supérieure se trouve à peu près au niveau de l'a- rête supérieure de la chambre du surchauffeur. La deuxième 

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 zone ou zone moyenne du réchauffeur se trouve au-dessous de la   premire   et elle est traverséepar les gaz de chauffage en sens inverse par rapport à la première zone. La troisième zone, qui est la plus froide, est montée sous la deuxième et elle est traversée par les gaz dans le même sens que la première zone. Les tubes de la première et en partie aussi de la deuxième zone, tubes qui sont montés sur les parois latérales, sont prolongés en arrière jusque près des tubes de descente de la chambre du surchauffeur et constituent ainsi les parois latérales refroidies de la cavité r servant à loger le surchauffeur.

   Au fur et à mesure du refroidissement et de la réduction de co volume des gaz de chauffage les sec- tions d'écoulement diminuent d'une zone à l'autre, la vitesse des gaz restant la même. Des raisons de construction (réparti- tion du poids) peuvent obliger à ne pas monter d'éléments tubulaires dans l'une des zones, qui sert alors uniquement à conduire les gaz. Les zones sont séparées entre elles (fig.5) par des tôles de guidage horizontales qui reposent sur les tubes longitudinaux du surohauffeur. Les extrémités des zones sont re- liées entre elles par des tôles de dérivation facilement démontables.

   Les tubes t du réchauffeur, qui sont placés contre l'enveloppe extérieure ont un diamètre plus grand que celui des tubes u qui se trouvent à l'intérieur du faisceau tubulaire, de façon que les tubes se touchent par une génératrice et que le courant de gaz chaud ne   aigne   par 

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 conséquent pas l'enveloppe du réchauffeur.

   Les zones du réchauffeur peuvent aussi être montées de façon que la zone la plus chaude se trouve dans la partie la plus basse et la zone la plus froide dans la partie la plus haute ou bien la deuxième et la troisième zone peuvent être constituées chacune par deux parties montées en parallèle et symétrique- ment l'une au-dessus et l'autre au-dessous de la première zone (la plus chaude), ces parties étant traversées par les gaz d'échappement dans le sens correspondant* Enfin la dispo- sition des zones peut être décalée de 90 de façon que les tôles de séparation des zones se trouvent dans les plans longitudinaux verticaux (de la locomotive). Le fraisil s'accumulant dans la chambre de combustion et dans la chambre de démontage du surchauffeur peut être éliminé au moyen d'entonnoirs a fraisil ménagés dans la maçonnerie. 



   Celle des parties de la chaudière qui est constituée par des oylindres, c'est-à-dire la partie de vaporisation proprement dite y compris le surchaffeur et le réchauffeur par lequel l'eau d'alimentation est réchauffée par les gaz de la fumée sont supportés par le   châssis   longitudinal de la locomotive, séparés les uns des autres. La   fermeture   antérieu- re de la chaudière est constituée confie d'habitude par une chambre à fumée hors de laquelle les. gaz d'échapement sont      aspiés au moyen d'un tuyau souffleur ou d'un ventilateur et envoyée dans l'atmosphère.



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 the invention titled High pressure multitube boiler for locomotives.
In high pressure multi-tube boilers, in particular locomotive boilers, it is

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 difficult to give the heating surfaces the necessary arrangement for the most advantageous use of the heat of the gases of the hearth. It is in the nature of the vaporization that the wetted heating surface must be divided into two parts in order to obtain as high an efficiency of the boiler as possible.

   In the first part, which is the heater in which the feed water is heated by the flue gases, it is a question of supplying the feed water with as large a part as possible of the total. from the heat of the liquid to the vicinity of the boiling temperature corresponding to the pressure of the boiler, the temperature of the heating gases decreasing and this supply taking place in countercurrent between the water power and gas heating.



  In the second part, it is a question of ensuring that, since the vaporization takes place at a constant temperature, the heat to be supplied is transferred at a temperature as constant as possible on the heating gas side, that is to say - say that the heat of vaporization must be transmitted into the firebox heated by radiation from the grate, flames and gas. In a third part of the heating surface, the superheater, it involves transforming the saturated steam produced in the boiler into superheated steam, by a new supply of heat.

   If we consider the high temperature we are trying to give to the steam,

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 temperature which is the highest in the entire steam production operation, the superheater should be mounted in the hottest zone of the hearth. However, taking into account the restricted cooling action of the superheated steam and the complete absence of cooling when the steam outlet is closed, it is not possible, without special auxiliary devices, to mount the on - driver that way.

   However, to give the fluids participating in the heat exchange as favorable an allocation as possible of the temperature zones, the superheater must be mounted in the heating gas stream in such a way that it is not exposed to intense radiation. of the fireplace (at least when the steam outlet is closed) but that it is on the other hand heated by contact by the hottest gases coming out of the firebox (or the combustion chamber).



   However, the steam generator must be ascertained, not only from the above considerations relating to heating and transmission, but also from considerations relating to the flow (circulation of water) construction. by itself and cleaning.



  For locomotives, weight, size and manufacturing cost also play a very major role.

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   The object of the present invention is to enable the above conditions to be fulfilled as far as possible without omitting any, According to the invention the ratio between the heating surface of the walls of the fire boot plus the heating surface of the combustion chamber and the entire wetted heating surface is approximately 1: 7.



   An exemplary embodiment of the object of the invention is shown schematically in the figures of the accompanying drawing.



   Fig. 1 is a vertical longitudinal section of the boiler.



   Fig. 2 is a 1-1 cross section of the fireplace.



   The fig µ is a section through II-II in front of the altar through the combustion chamber).



   Fig. 4 is a section through III-III through the superheating chamber.



   Fig. 5 is a section of the heater through IV-IV.



   Fig. 6 is a plan of the heater.



   The letters have the following meaning: a, a 'are the (upper) vapor collectors; b, 'b' are the lower water collectors. c are the U-shaped tubular elements of the fire boot and d their connecting pipes to the upper manifolds, these are the U-shaped tubular elements of the superheater chamber, e is the rear closing wall comprising the door f of the home and the

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 protective wall g; h is the front closing wall, i the grid, k a refractory wall including the vault,
1, m are the vaporizer tubes of the combustion chamber following the firebox, these tubes being connected by tubes n to cylinder o;

   b ", b" 'are water collectors embedded in the closing wall and connected by downpipes p' to the collectors a, a ', the downpipes p connecting the collectors a, a' and b , b '; q is the superheater, r the dismantling chamber in the feedwater heater s, t the outer tubes and u the inner tubes of the heater.



   Fig. 1 shows a high pressure multitubular boiler for locomotives, a boiler consisting of two large upper cylinders serving as steam collectors a, a 'and two lower water cylinders b, b' which are located next to the grate. The upper cylinders are connected to the lower cylinders by the downpipes p mounted at the rear. A large number of vertical pipes c, in U, very close to each other and mounted in a known manner constitute the sky of the fire box, which prevents the upper cylinders from being heated, and the side walls of the fire box .

   The U-shaped tubular elements are expanded by their lower ends into the lower cylinders b, b 'and their transverse pipes constituting the top of the firebox are connected to the two

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 upper cylinders by two short pipes d serving to evacuate the vapor produced in the tubular element. The pipes of the U-shaped vaporizer elements can be mechanically cleaned through the openings in the gussets which can be closed by means of screw caps.

   The rear wall of the firebox is formed in a known manner, by a wall e in the form of a double plate 'integral with the cylinders, reinforced by spacers or small tubes serving as spacers and the gap of which is filled with water. , the door f of the hearth being formed in this wall., As it is not possible to mechanically remove from the water side, the scale which could be deposited on the walls of the 'plates, a protective layer of bricks g preventing too intense heating is on the side of the fireplace, which absolutely prevents the elements forming scale from becoming encrusted.

   The front closure of the firebox is formed by a similar wall in the form of a double plate h to which, in order to allow the heating gases to leave the firebox, a large free passage section is given. The anterior wall in the form of a double plate h is set back from the anterior ends of the cylinders a, at a rather large distance, the distance! which is at least equal to the length of the superheater. The walls in the form of a double plate serve

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 Support leaf for the two upper cylinders and partly of "down tube" to allow an intense circulation of water.

   The grille i mounted in the firebox and strongly inclined forward is at its front end at the level of the lower drums. The grid surface is stopped in front by a refractory wall k also serving as a support for the vault 1 of the fireplace. In the cavity formed between the supporting wall of the vault and the front double-plate wall, that is to say in the cavity to which the combustion chamber corresponds in large low-pressure boilers for locomotives, three rows are mounted. additional longitudinal lines of vaporization tubes very inclined to the horizontal.

   rows, two of which, the two outer rows, the upper ends of which open into the tubes in the top of the fire boot or into the communication pipes between these tubes and the upper cylinders, are supplied by the lower cylinders. The central row of tubes n is fed by a small trunk of cylinder o embedded by its rear end in the front wall in double plate and it sends the steam which is released there to the center of the tubes constituting the sky of the fire boot.



  As the radiation is no longer very effective in the combustion chamber, the vapor produced encounters sec-

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 sufficient to pass into the upper cylinders.



  The additional vaporizer tubes of the combustion chamber form a screen between the combustion chamber and the superheater and can be mechanically cleaned partly from the upper cylinder and partly. through the openings made in the sky tubes and which can be closed by screw caps.



   The heating surface of the fire boot is calculated in such a way that all the heat of vaporization, increased by a small fraction of the heat of the liquid, can be transmitted through this surface to produce all the quantity of steam that the locomotive needs. produce. This result is obtained by the fact that the ratio between the heating surface of the walls of the firebox increased by the heating surface of the combustion chamber and the total wetted heating surface is approximately 1: 7. in its size, the fire boot thus calculated produces low temperatures in the hearth, which is very useful in order to protect the heating surfaces as much as possible.

   The large hearth and the resulting relatively low velocity of the hearth gases facilitate good combustion of the fine coal walls which may be entrained. On leaving the teu box and the combustion chamber, the heating gases enter the superheater chamber. This Chamber is constituted, like the sky of the firebox and the walls

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 side by the assembled tubular elements c 'in U.



   These tubular elements open out at the bottom into two short cylinders b ", b" 'embedded in the front wall in double plate, these cylinders being a little higher and (sometimes also a little more apart) than the lower water cylinders b, bt from the firebox. The U-shaped tubular elements of the superheater chamber are connected to the large upper cylinders in the same way as the tubular elements of the firebox. The side water tubes of the superheater chamber serve as down tubes for water circulation.

   Two large downpipes p 'which connect the front ends of the upper cylinders a, at serving as steam collectors for the short cylinders b ", b"' also serve to circulate the water. To further strengthen this circulation if necessary, the water tubes c 'of the superheater chamber can be protected from all heating by heat insulation. Unless there are reasons of construction to the contrary, the downpipes are mounted vertically, that is to say along the shortest junction line between the cylinders. The cylinders are perforated at the places where they pass through the water chamber of the double-plate walls, so as to give rise to passage sections as large as possible for the circulating water.



   The superheater q is installed in the

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 superheating already described above and constructed as a cross-flow heat exchanger with vertical tubes. It rests on a sliding path or roller path mounted lengthwise and fixed on its side to the bottom of the chamber, the bottom which is suspended from the short cylinders. The weight of the superheater, which rests on the short cylinders, is transmitted by a frame to the large cylinders serving as steam collectors. After removing a cover which is in front of the steam collecting drums, the superheater can be pushed en bloc forward into a cavity r and removed from above.

   This has the effect of making easily accessible, through large sections, the superheater chamber, the combustion chamber, the firebox and the front-mounted heater which serves to heat the feed water by gas from the boiler. smoke. The superheater can be mounted a little further forward in its chamber and the rear part, which thus becomes free, of the superheater chamber can include overheating tubes like the combustion chamber.



   The heater is divided into a number of zones bathed in the direction of their length (taken together) by the heating gases circulating in counter-current.



  The hottest area of the heater is mounted so that its top edge is approximately level with the top edge of the superheater chamber. The second

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 zone or middle zone of the heater is below the first and it is crossed by the heating gases in the opposite direction to the first zone. The third zone, which is the coldest, is mounted under the second and it is crossed by the gases in the same direction as the first zone. The tubes of the first and partly also of the second zone, tubes which are mounted on the side walls, are extended back to near the downpipes of the superheater chamber and thus constitute the cooled side walls of the cavity r serving to house the superheater.

   As the cooling and the reduction in co-volume of the heating gases progresses, the flow sections decrease from one zone to another, the speed of the gases remaining the same. Constructional reasons (weight distribution) may make it necessary not to fit tubular elements in one of the zones, which then serves only to conduct the gases. The zones are separated from each other (fig. 5) by horizontal guide plates which rest on the longitudinal tubes of the superheater. The ends of the zones are connected to each other by easily removable branch plates.

   The tubes t of the heater, which are placed against the outer casing, have a larger diameter than that of the tubes u which are inside the tube bundle, so that the tubes touch each other by a generator and the current of hot gas does not

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 therefore not the heater casing.

   The heater zones can also be mounted so that the hottest zone is in the lower part and the colder zone in the higher part or the second and the third zone can each be made up of two parts mounted in parallel and symmetrically one above and the other below the first (hottest) zone, these parts being crossed by the exhaust gases in the corresponding direction * Finally the available The position of the zones can be shifted by 90 so that the separating plates of the zones lie in the vertical longitudinal planes (of the locomotive). Burr accumulating in the combustion chamber and in the superheater dismantling chamber can be removed by means of burr funnels in the masonry.



   That of the parts of the boiler which is formed by cylinders, that is to say the vaporization part itself including the superheater and the heater by which the feed water is heated by the flue gases are supported by the longitudinal frame of the locomotive, separated from each other. The previous closure of the boiler is usually provided by a smoke chamber out of which the. Exhaust gases are sucked up by means of a blower pipe or fan and sent to the atmosphere.


    

Claims (1)

R e v e n d i c a t i o n s 1. Chaudière à haute pression pour locomotives cons- tituée pa une boîte à feu à tubes d'eau, un ou deux cy- lindres supérieurs servant de collecteurs de vapeur et protégés du chauffage par des tubes à eau, deux parois à double plaque servant d'appui aux dits cylindres, renfor- cées par des entretoises pleines ou tubulaires et remplies d'eau, une chambre de combustion faisant suite à la boite à feu, un surchauffeur de vapeur et un réchauffeur dans lequel l'eau d'alimentation est réchauffée par les gaz de la fumée, chaudière caractérisée par le fait que le rapport entre la surface de çhauffe des parois de la boîte à feu, augmentée de la surface de chauffe de la chambre de combus- tion et la surface de chauffe mouillée totale est d'environ 1 : R e v e n d i c a t i o n s 1. High pressure boiler for locomotives made up of a firebox with water tubes, one or two upper cylinders serving as steam collectors and protected from heating by water tubes, two double-plate walls serving support for the said cylinders, reinforced by solid or tubular spacers and filled with water, a combustion chamber following the firebox, a steam superheater and a heater in which the feed water is heated by the flue gases, boiler characterized by the fact that the ratio between the heating surface of the walls of the firebox, increased by the heating surface of the combustion chamber and the total wet heating surface is of about 1: 7. 7. 2. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi postérieure de la boîte à feu, paroi qui est constituée par une double plaque, est protégée du chauffage par un calorifuge. 2. Boiler according to claim 1, characterized in that the rear wall of the firebox, which wall consists of a double plate, is protected from heating by a heat insulator. 3. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi antérieure à double plaque comporte au moins un cylindre à eau court dirigé vers l'arrière et relié au cylindre supérieur ou aux cylindres supériurs par une rangée longitudinale au moins de tubes vaporisateurs trs inclinés sur l'horizontale <Desc/Clms Page number 14> 4- Chaudière seolon les revendications 1 et 3 caractérisée en ce que le cylindre ou les cylindres collecteurs de vapeur sont prolongés en avant au-delà de la paroi antérieure en forme de plaque. 3. Boiler according to claim 1, characterized in that the front wall with double plate comprises at least one short water cylinder directed towards the rear and connected to the upper cylinder or to the upper cylinders by a longitudinal row at least of very vaporizing tubes. inclined to the horizontal <Desc / Clms Page number 14> 4- Boiler according to claims 1 and 3, characterized in that the cylinder or the steam collecting cylinders are extended forward beyond the front wall in the form of a plate. 5. Chaudière selon les revendications 1 et 4 caractérisée en ce que la paroi antérieure en double plaque comporte au moins deux cylindres à eau dirigés vers l'avant et reliés à la partie saillante ou aux parties saillantes des cylindres collecteurs de vapeur. 5. Boiler according to claims 1 and 4 characterized in that the double plate front wall comprises at least two water cylinders directed forward and connected to the projecting part or to the projecting parts of the steam collecting cylinders. 6. Chaudière selon les revendications 1 et5 caractérisée en c, ce que le ou les cylindres collecteurs de vapeur sont reliés par au moins deux tubes de descente de grande ouver- ture, montés à l'extrémité antérieure, aux cylindres à eau courts dirigés vers l'avant. 6. Boiler according to claims 1 and 5 characterized in c, that the steam collection cylinder or cylinders are connected by at least two large opening drop tubes, mounted at the front end, to the short water cylinders directed towards the front. 7. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les cylindres collecteurs de vapeur sont reliés, par au moins deux tubes de descente de grande ouver- ture montés au poste du mécanicien, au cylindre . eau infé- rieur de la boite à feu. 7. Boiler according to claim 1, characterized in that the steam collecting cylinder or cylinders are connected, by at least two large opening drop tubes mounted at the mechanic's station, to the cylinder. lower water from the firebox. 8. Chaudière selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que le surchauffeur est monté dans une chambre de EMI14.1 ;.;j.j surchauffe qui se trouve sous l'extrémité saillante ou sous les extrémités saillantes des cylindres collecteurs de vapeur. 8. Boiler according to claims 1 and 4, characterized in that the superheater is mounted in a chamber of EMI14.1 ;.; j.j superheat which is located under the protruding end or under the protruding ends of the steam collecting cylinders. 9. Chaudière selon les revendications 1 et 3 caractérisée en ce que le surchauffeur peut être poussé en avant dans une niche de démontage. <Desc/Clms Page number 15> lo. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réchauffeur dans lequel l'eau d'alimentation est réchauffée par les gaz de la fumée, réchauffeur constitué par des tubes longitudinaux, est séparé par des cloisons en zones horizontales fonctionnant en contre-courant, les sec- tions de passage des gaz de ces zones étant telles que les vitesses moyennes à l'intérieur des zones soient sensiblement égales. 9. Boiler according to claims 1 and 3 characterized in that the superheater can be pushed forward into a disassembly niche. <Desc / Clms Page number 15> lo. Boiler according to Claim 1, characterized in that the heater in which the feed water is reheated by the flue gases, a heater consisting of longitudinal tubes, is separated by partitions into horizontal zones operating in counter-current, the gas passage sections of these zones being such that the average speeds inside the zones are substantially equal. 11. Chaudière selon les revendications 1 et lo, caractérisée en ce que les zones du réchauffeur sont superposées dans le même sens que l'augmentation des températures de l'eau (la zone la plus chaude en haut). 11. Boiler according to claims 1 and lo, characterized in that the zones of the heater are superimposed in the same direction as the increase in water temperatures (the hottest zone at the top). 12. Chaudière selon les revendications 1 et lo, carac- térisée en ce que les zones du réchauffeur sont montées les unes sous les autres dans le sens de l'augmentation des températures de l'eau. 12. Boiler according to claims 1 and 10, charac- terized in that the zones of the heater are mounted one below the other in the direction of the increase in water temperatures. 13. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'à l'exception de la première zone {la plus chaude) les zones sont divisées en deux parties parallèles symétri- ques par rapport à la zone la plus chaude. 13. Boiler according to claim 1, characterized in that with the exception of the first zone (the hottest) the zones are divided into two parallel parts symmetrical with respect to the hottest zone. 14. Chaudière selon la revendication 1 caractérisée en ce que les zones du réchauffeur sont juxtaposées trans- versalement et séparées entre elles par des tôles de guidage verticales engagées entre les tubes longitudinaux. <Desc/Clms Page number 16> 14. Boiler according to claim 1 characterized in that the zones of the heater are juxtaposed transversely and separated from each other by vertical guide plates engaged between the longitudinal tubes. <Desc / Clms Page number 16> 15. Chaudière selon les revendications 1 et 10-14, caractérisée en ce que les tubes qui se trouvent sur la périphérie des zones assemblées du réchauffeur ont un diamètre' plus grand que celui des autres tubes et ces premiers tubes se touchent entre eux par leurs génératrices qui se regardent. 15. Boiler according to claims 1 and 10-14, characterized in that the tubes which are located on the periphery of the assembled areas of the heater have a diameter 'greater than that of the other tubes and these first tubes touch each other by their generators looking at each other. 16. Chaudière selon les revendications 1 et 9, caractérisée en ce que les parois latérales (le cas échéant la paroi de fond) de la niche de démontage du réchauffeur sont re- froidies par des tubes, prolongés vers l'arrière, du ré... ohauffeur d'eau d'alimentation chauffé par les gaz de la fumée. 16. Boiler according to claims 1 and 9, characterized in that the side walls (where appropriate the bottom wall) of the heater dismantling niche are cooled by tubes, extended towards the rear, of the re. .. o feed water heater heated by flue gas. 17. Chaudière selon la revendication 1 caractérisée en ce que celles des parties de la chaudière qui sont constituées par des cylindres ainsi que le surchauffeur et le réchauffeur sont supportées séparément par le châssis longitudinal de la locomotive. 17. Boiler according to claim 1 characterized in that those parts of the boiler which are constituted by cylinders as well as the superheater and the reheater are separately supported by the longitudinal frame of the locomotive.
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