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Chaudiére multitubulaire à haute pression, notamment pour locomotives.
La présente invention est relative à une chaudière à haute pression avec boite à feu à tubes d'eau, notamment
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pour locomot ives.
Dans les locomotives à vapeur haute pression avec boîte à feu tubes d'eau, on rencontre de grandes difficultés à conformer et disposer suivant une forme satisfaisant en même temps aux conditions requises caloriques, constructives et d'exploitation la surface de chauffe devant faire suite à la chambre de combustion.
Au dessin est représentée schématiquement et à titre d'exemple seulement, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de la chaudière, la fig. 2, une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1 à travers le réchauffeur à tubes de fumée ou économiseur à basse pression, la figé 3, uns coupe suivant la ligne I-I de la fig. 1 à travers le surchauffeur à serpentin en spirale; a fig. 4 est une coupe longitudinale d'une variante du réchauffeur d'eau alimentaire à basse pression, le collecteur d'entrée du réchauffeur d'eau alimentaire à haute)pression étant disposé à l'avant, et le collecteur de sortie à l'arrière du réchauffeur basse pression;
la fig. 5 est une vue perspective du réchauffeur d'eau alimentaire à haute pression selon la figé 1, et
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la fig. 6 une vue analogue à la fig. du ré- chauffeur à haute pression selon la fig. 4.
La partie où a lieu la vaporisation à haute pression, de construction connue, se compose de deux tambours supérieurs a, de quatre tambours inférieurs b, de trois doubles parois d entretoisées par de petits tubes et remplies d'eau, et des tubes d'eau c, qui ferment latéralement la boîte à feu et la chambre de combustion et, de plus, protègent les tambours supérieurs contre un chauffage direct. e désigne la grille. A la chambre de combustion du vaporisateur à haute pression fait suite un économiseur à basse pression m, vissé audit vaporisateur et dont la boite à fumée postérieure f loge le surchauffeur à serpentin en spirale i, et la boite à fumée antérieure g le tuyau de soufflage h usuel servant à l'attisage du feu. La boîte à fumée postérieure est munie, sur la face interne de son enveloppe, d'un revêtement en matière réfractaire.
Le surchauffeur i, qui est ici à serpentin en spirale, peut être sorti vers le haut par une ouverture fermée par un couvercle t. Cette ouverture pourrait aussi être disposée de façon à permettre de sortir le surchauffeur latéralement.
Des portes disposées de tous c8tés, donnent accès à la boite à fumée postérieure, en vue du purgeage de celle-ci ou de son nettoyage*
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Un entonnoir 1 disposé au fond de la botte à fumée postérieure, permet d'éloigner facilement le fraisil s'amassant pendant la marche. Dans les tubes de fumée n du réchauffeur à basse pression m sont montés les éléments tubulaires o du réchauffeur à haute pression. On connaît déjà des chaudières usuelles à tubes de fumée resp. tubes bouilleurs à basse pression pour locomotives, dans lesquelles l'eau alimentaire est envoyée par la pompe d'alimentation, avant son entrée dans la chaudière proprement dite, à travers un réchauffeur logé précisément à l'intérieur des tubes de fumée de cette chaudière.
Toutefois, cette construction connue est, au point de vue de la dis- position des organes, foncièrement différente de l'objet de l'invention, dans lequel l'eau alimentaire, à sa sortie du réchauffeur à basse pression établi, sous forme de chaudière à tubes de fumée, est pompée dans le réchauffeur à haute pression par une pompe intercalée entre les réchauffeurs à basse et à haute pression, ce dernier étant logé à.l'intérieur des tubes de fumée du réchauffeur à basse pression.
La pression dans le réchauffeur à haute pression peut être plusieurs fois supérieure à celle du réchauf- feur à basse pression (par exemple 60 at. vis-à-vis de 10 à 15 at.) et, en conséquence, la température atteinte par l'eau alimentaire dans le réchauffeur à haute pression sera de 80 à 90 supérieure à la
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température dans le réchauffeur à basse pression. Les éléments o en serpentin à grille, du réchauffeur d'eau alimentaire à haute pression, peuvent être branchés d'une façon quelconque.
Les collecteurs d'entrée p et de sortie q sont, dans la forme d'exécution repré- entée aux fig. 1 et 5, disposés dans la boite de fumée antérieure, tandis que suivant la variante montrée aux fig. 4 et 6, il sont montés les uns dans la boîte de fumée antérieure, les autres dans la boîte postérieure, savoir, les collecteurs d'entrée p dans la boite antérieure et les collecteurs de sortie q dans la boite de fumée postérieure, ce qui donne une disposi- tion se rapprochant du principe du contre-courant.
Les surfaces de chauffe des réchauffeurs à basse et à haute pression sont dans un rapport tel que le réchauffeur à basse pression n'engendre pas du tout de vapeur à basse pression, ou que la quantité seulement, nécessaire à l'actionnement de la pompe d'alimentation et des autres appareils auxiliaires. Dans le réchauffeur à haute pression, l'eau chaude soutirée du réchauffeur à basse pression par une pompe d'alimentation, est chauffée à la température de saturation de la chaudière haute pression et, dans certains cas, même vaporisée en faible quantité.
L'effet visé est atteint quand, par exemple pour une pression de 60 at. dans la chaudière haute pression et de 15 at dans le réchauffeur à basse
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pression, le rapport des surfaces de chauffe entre les réchauffeurs à haute et à basse pression est d'approximativement 1,3 à 1,5. La chaudière du réchauffeur à basse pression ne sert donc que de réchauffeur d'eau alimentaire et, de plus, de séparateur de boue. L'ali- mentation du réchauffeur à basse pression s'effectue, à la manière habituelle, au moyen de pompes ou d'injecteurs.
Le réchauffeur à basse pression est pourvu, du collecteur de vapeur s destiné à recuellir la vapeur utilisée pour l'actionnement des pompes d'alimentation ou des injecteurs, de soupapes de sûreté r et de niveaux d' eau.
La présente construction et la disposition des surfaces de chauffe assure un bon rendement de la chaudière, une bonne étanchéité durable des conduites des gaz de fumée et un nettoyage aisé de ces conduites.
La construction simple et offrant une entière sécurité de service,de la chaudière toute entière, dont les éléments ont fait leurs preuves depuis longtemps, la rende particulièrement appropriée pour las locomotives.
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High pressure multitubular boiler, especially for locomotives.
The present invention relates to a high pressure boiler with a water tube firebox, in particular
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for locomotives.
In high-pressure steam locomotives with water-tube fireboxes, great difficulties are encountered in shaping and arranging in a form that simultaneously satisfies the caloric, constructive and operating requirements, the heating surface having to follow the combustion chamber.
In the drawing is shown schematically and by way of example only, one embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section of the boiler, FIG. 2, a section taken along line II-II of FIG. 1 through the flue-tube heater or low-pressure economizer, Fig. 3, uns sectioned along line I-I of fig. 1 through the spiral coil superheater; a fig. 4 is a longitudinal section of a variant of the low pressure feed water heater, the inlet manifold of the high pressure feed water heater being arranged at the front, and the outlet manifold at the rear the low pressure heater;
fig. 5 is a perspective view of the high pressure food water heater according to FIG. 1, and
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fig. 6 a view similar to FIG. of the high pressure heater according to fig. 4.
The part where the high pressure vaporization takes place, of known construction, consists of two upper drums a, four lower drums b, three double walls d braced by small tubes and filled with water, and tubes of water c, which laterally close the firebox and the combustion chamber and, moreover, protect the upper drums against direct heating. e designates the grid. The combustion chamber of the high pressure vaporizer is followed by a low pressure economizer m, screwed to said vaporizer and of which the rear smoke box f houses the spiral coil superheater i, and the front smoke box g the blowing pipe h usual for stoking the fire. The rear smoke box is provided, on the internal face of its casing, with a coating of refractory material.
The superheater i, which is here with a spiral coil, can be taken out upwards through an opening closed by a cover t. This opening could also be arranged so as to allow the superheater to exit laterally.
Doors on all sides, give access to the rear smoke box, for purging it or cleaning it *
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A funnel 1 placed at the bottom of the rear smoke boot makes it easy to remove the strawberry which collects during walking. In the flue pipes n of the low pressure heater m are mounted the tubular elements o of the high pressure heater. Conventional boilers with smoke tubes resp. low-pressure boiling tubes for locomotives, in which the feed water is sent by the feed pump, before entering the boiler proper, through a heater housed precisely inside the smoke tubes of this boiler.
However, this known construction is, from the point of view of the arrangement of the members, fundamentally different from the object of the invention, in which the feed water, on leaving the established low pressure heater, in the form of fire tube boiler, is pumped into the high pressure heater by a pump interposed between the low pressure and high pressure heaters, the latter being housed inside the low pressure heater flue tubes.
The pressure in the high pressure heater can be several times higher than that of the low pressure heater (for example 60 at. To 10 to 15 at.) And, accordingly, the temperature reached by l feed water in the high pressure heater will be 80 to 90 more than the
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temperature in the low pressure heater. The grid coil elements o of the high pressure feed water heater can be connected in any way.
The inlet p and outlet q collectors are, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 5, arranged in the front smoke box, while according to the variant shown in fig. 4 and 6, they are mounted one in the anterior smoke box, the others in the posterior box, namely, the inlet manifolds p in the anterior box and the outlet manifolds q in the rear smoke box, which gives an arrangement approaching the principle of the counter-current.
The heating surfaces of the low pressure and high pressure heaters are in such a ratio that the low pressure heater does not generate any low pressure steam at all, or only the amount required to operate the pump d. power supply and other auxiliary devices. In the high-pressure heater, the hot water drawn from the low-pressure heater by a feed pump, is heated to the saturation temperature of the high-pressure boiler and in some cases even vaporized in small quantities.
The intended effect is achieved when, for example at a pressure of 60 at. in the high pressure boiler and 15 at in the low heater
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pressure, the ratio of the heating surfaces between the high pressure and low pressure heaters is approximately 1.3 to 1.5. The boiler of the low pressure reheater therefore only serves as a feed water heater and, moreover, a sludge separator. The low pressure heater is supplied in the usual manner by means of pumps or injectors.
The low pressure heater is provided with the vapor manifold s intended to collect the vapor used for the actuation of the feed pumps or the injectors, of safety valves and of the water levels.
The present construction and the arrangement of the heating surfaces ensure good boiler efficiency, good durable sealing of the flue gas pipes and easy cleaning of these pipes.
The simple construction and offering complete safety of service, of the entire boiler, the elements of which have been proven for a long time, makes it particularly suitable for locomotives.