<Desc/Clms Page number 1>
Chaudière avec surchauffeur
La présente invention concerne une chau- dière et, plus particulièrement, une chaudière à chambre de combustion pourvue de murs d'eau et à chauffage au charbon pulvérisé . Dans des chaudières de ce genre, généralement à grand débit ,il est fréquent que les surchauffeurs ordinai- res à convexion se montrent insuffisants et qu'on doive re- courir à des surchauffeurs à rayonnement logés dans la ; chambre de combustion , ce qui entraîne la nécessité de ca- nalisations encombrantes et l'emploi de matériaux coûteux pour le surchauffeur .
Il en résulte en outre une diminution
<Desc/Clms Page number 2>
de la partie de la chaudière chauffée par rayonnement, d'où la nécessité de prévoir une plus grande surface de chauffe par convexion et de multiplier les circuits d'eau ,ce qui ne va pas sans inconvénient .
Un des buts de l'invention est d'apporter une amélioration aux installations de ce genre par le fait que le surchauffeur , ou tout au moins une grande partie du surchauffeur , est logé à la suite et tout près de la chambre de combustion , cette partie du surchauffeur étant constituée par des parois tubulaires disposées parallèle- ment au trajet des gaz et réparties en travers de la passe @ des gaz à de grandes distances les unes des autres . Il en résulte que la chambre de combustion tout entière peut être utilisée'pour la chaudière ; la surface de chauffe de la chaudière peut même s'y trouver en totalité .
Une fraction importante de la chaleur peut néanmoins être transmise au surchauffeur par rayonnement , notamment par le rayonnement des gaz de combustion , qui circulent entre les parois tu- bulaires du surchauffeur en veines de cinquante centimètres d'épaisseur et même davantage . Une autre fraction importan- te de la chaleur est transmise au surchauffeur par convexion.
Les larges espaces libres entre les pa- rois tubulaires du surchauffeur facilitent la visite ,le nettoyage externe et le remplacement éventuel des éléments surchauffeurs tubulaires, ce qui est très important quand la chaudière est chauffée au charbon pulvérisé ,bien que la disposition objet de l'invention diminue les risques de dépôts sur les tubes par le fait de la forte épaisseur des veines gazeuses .
De préférence, les éléments surohauffeurs sont constitués chacun par plusieurs serpentins plans insé-
<Desc/Clms Page number 3>
rés les uns dans les autres et réunis en parallèle dans le trajet de la vapeur . De préférence aussi, ils sont disposés verticalement et de manière à permettre de purger le surohauffeur .
Dans une construction de ce genre, il est impor- tant que les éléments surchauffeurs soient suspendus d'une manière très sûre , car ils se trouvent dans des gaz à très haute température .
Dans la chaudière objet de l'invention , cette suspension est réalisée de façon très simple par le fait que les parois tubulaires du surchauffeur sont supportées par des tubes très proches d'elles et reliés à la chaudière de manière à constituer un circuit d'eau . Ces tubes de sup- port, qui sont en même temps;des tubes vaporisateurs, se refroidissent automatiquement en proportion de leur absorp- tion de chaleur et font partie de la surface de chauffe de la chaudière .
Selon l'invention, ces tubes de support sont réalisés de manière à enoadrer, en tout ou en partie, les surfaces tubulaires du surchauffeur perpendiculairement à la direction des tubes du surchauffeur, de sorte qu'ils s'opposent aux déformations latérales de ces tubes . A cet effet, ils peuvent consister en serpentins suspendus par leur extrémité supérieure et dont les branches verticales encadrent latéralement les parois tubulaires , tandis que leurs coudes les supportent ;
ce genre de tubes de support est particulièrement avantageux dans les chaudières à cir- oulation forcée et où , par suite ,un afflux d'eau est pro- voqué dans ces tubes par une pression venant de l'extérieur
Pour les chaudières à circulation naturelle,
<Desc/Clms Page number 4>
il y aura avantage à adopter des tubes de support suspendus par leur extrémité supérieure, accouplés par paires de ma- nière que les deux tubes d'une paire encadrent latéralement une paroi tubulaire et, de distance en distance, se croisent pour passer d'un côté à l'autre de cette paroi, les croise- ments constituant des points d'appui pour ladite paroi.
On peut aussi employer comme tubes de sup- port des tubes bifurques entre les deux branches desquels sont disposés les tubes du surohauffeur .
Dans tous ces dispositifs de suspension, les branches inférieures des serpentins du surchauffeur re- posent sur les coudes et supportent les autres branches au moyen de pièces d'appui ou entretoises intercalées entre elles, ce qui rend inutile de souder, soit aux tubes du sur- chauffeur, soit aux tubes de support ,des taquets ou autres organes d'appui . Les serpentins ainsi supportés peuvent se dilater librement tant vers le haut que dans le sens de leur longueur . La mise en place et l'enlèvement des élé- ments surchauffeurs sont très faciles, ces éléments étant simplement glissés dans les intervalles des tubes de support
Ce mode de suspension des serpentins tubulaires peut, cela va de soi, être utilisé aussi pour supporter des tubes d'eau d'une chaudière, des tubes d'un économiseur , etc..
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée , toutes particula- rités qui ressortent tant du dessin que de la description faisant, bien entendu, partie de l'invention .
La fig.l du dessin est une coupe verticale
<Desc/Clms Page number 5>
de la partie supérieure d'une chaudière conforme à l'invention .
La fig. 2 est une coupe par II-II de la fig.l, coupe dont la fig.3 représente une partie à plus grande échelle .
La fig.4 est une vue latérale du détail repré- senté à la .Lige 3 .
La fig.5 est une coupe ,correspondant à la fig.2 , d'une variante de la réalisation de l'invention .
Les fig. 6 et 7 sont une vue et une coupe d'une autre variante .
Les fig. 8 et 9 sont une vue et une coupe d'une autre variante encore .
La chaudière comporte des tubes d'eau vaporisa- teurs 2 tapissant les parois d'une chambre de combustion 1 , un surchauffeur à rayonnement 3 , un économiseur 4 , un surchauffeur à convexion 5 , un réchauffeur d'eau d'alimen- tation 6 et un réchauffeur d'air 7 ,parcourus successive- ment par les gaz de chauffage provenant de la chambre.'de- combustion . Les tubes vaporisateurs 2 sont connectés de ma- nière connue à des collecteurs ou des ballons inférieurs alimentés en eau par les tubes de retour 8 ; ils débouchent dans le ballon intermédiaire 9 , d'où le mélange d'eau et de vapeur se rend , par les tubes 10 , le ballon 11 et les tubes 12 et 13 , au ballon collecteur de vapeur 14 où se fait l'alimentation .
De là , des tubes 15 et 16 conduisent la vapeur au surchauffeur 3 , d'où elle se rend au collec- teur 17 puis au surchauffeur à convexion 5 et au collecteur de départ de vapeur 18 .
Le surchauffeur à rayonnement est constitué
<Desc/Clms Page number 6>
par une multiplicité de parois ou panneaux tubulaires 19 répartis à distance relativement grande les uns des autres en travers du courant des gaz, chacun de ces panneaux compor- tant plusieurs serpentins plans 20,21,22,23 ,24 , insérés parallèlement les uns dans les autres . Transversalement à ces panneaux et tout près d'eux montent des tubes 26 disposés par paires , chaque paire encadrant un des panneaux surchauf- feurs. Ces tubes 26 partent du collecteur 27 relié au ballon d'eau et de vapeur 14 par des tubes 28 et aboutissent au collecteur 11 .
Par suite de cette disposition, il s'établit dans les tubes 28 un courant d'eau partant du ballon 14 et y revenant , courant dont l'intensité varie en proportion de la quantité de chaleur empruntée par les tubes 26 aux gaz chauffants .
Sous le surchauffeur 3 , ces tubes 26 sont réunis par paires , au moyen de bifurcations ou culottes 29, en une branche 26 a . Les branches inférieures des serpen- tins 24 reposent sur ces culottes et, par des pièces de sup- port ou entretoises 25 , soutiennent les autres branches des serpentins . Ces supports 25 peuvent être des pièces folles ; en ce cas, il est à recommander de donner à leurs extrémités des formes s'adaptant à celles des tubes correspondants . On aura avantage à les loger entre les tubes 26 ; seront ainsi dans une large mesure protégées des gaz chauffants et entourées de toutes parts par des tubes absorbant la chaleur.
A leur extrémité supérieure, les tubes 26 sont suspendus par des ancrages 30 à la charpente 31 de la chaudière , de sorte que le poids du surchauffeur est supporté par la charpente .
Dans la variante représentée aux fig. 6 et
<Desc/Clms Page number 7>
7, il est fait usage de tubes de support 33 et 34 façonnés en serpentins dont les boucles soutiennent le surchauffeur.
Dans celle que représentent les fig. 8 et 9 , on utilise des tubes de support 35 qui se croisent à cha- que point d'appui .
D'autres modifications peuvent être apportées à la réalisation de l'invention sans que pour cela on sorte nécessairement du cadre de l'invention .
-REVENDICATIONS- 1 ) Une chaudière ,et plus particulièrement à murs d'eau et à chauffage aucharbon pulvérisé , avec un surchauffeur situé immédiatement après la chambre de com- bustion et constitué par des panneaux tubulaires orientés parallèlement au courant des gaz et répartis en travers du courant des gaz à distance relativement grande les uns des autres .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
Boiler with superheater
The present invention relates to a boiler and more particularly to a combustion chamber boiler provided with water walls and fired with pulverized coal. In boilers of this kind, generally with a high output, it is frequent that the ordinary convection superheaters prove insufficient and that one has to resort to radiant superheaters housed in the; combustion chamber, which entails the need for bulky ducts and the use of expensive materials for the superheater.
This also results in a decrease
<Desc / Clms Page number 2>
of the part of the boiler heated by radiation, hence the need to provide a larger heating surface by convection and to increase the number of water circuits, which is not without drawbacks.
One of the aims of the invention is to provide an improvement to installations of this type by the fact that the superheater, or at least a large part of the superheater, is housed after and very close to the combustion chamber, this part of the superheater being formed by tubular walls arranged parallel to the gas path and distributed across the gas passage at great distances from each other. As a result, the entire combustion chamber can be used for the boiler; the heating surface of the boiler may even be entirely there.
A large fraction of the heat can nevertheless be transmitted to the superheater by radiation, in particular by the radiation of the combustion gases, which circulate between the tubular walls of the superheater in veins fifty centimeters thick and even more. Another large fraction of the heat is transferred to the superheater by convection.
The large free spaces between the tubular walls of the superheater facilitate inspection, external cleaning and possible replacement of the tubular superheater elements, which is very important when the boiler is heated with pulverized coal, although the arrangement is the object of The invention reduces the risk of deposits on the tubes due to the great thickness of the gas veins.
Preferably, the superheater elements are each formed by several flat coils inserted.
<Desc / Clms Page number 3>
res one in the other and joined in parallel in the path of the vapor. Also preferably, they are arranged vertically and so as to allow the superheater to be purged.
In such a construction, it is important that the superheater elements are suspended in a very safe manner, since they are in very high temperature gases.
In the boiler which is the subject of the invention, this suspension is made very simply by the fact that the tubular walls of the superheater are supported by tubes very close to them and connected to the boiler so as to constitute a water circuit. . These support tubes, which are at the same time vaporizing tubes, cool automatically in proportion to their heat absorption and form part of the heating surface of the boiler.
According to the invention, these support tubes are made so as to enoadrer, in whole or in part, the tubular surfaces of the superheater perpendicular to the direction of the tubes of the superheater, so that they oppose the lateral deformations of these tubes. . To this end, they can consist of coils suspended by their upper end and whose vertical branches laterally frame the tubular walls, while their elbows support them;
this type of support tube is particularly advantageous in boilers with forced circulation and where, as a result, an influx of water is caused in these tubes by pressure from the outside
For boilers with natural circulation,
<Desc / Clms Page number 4>
it will be advantageous to adopt support tubes suspended by their upper end, coupled in pairs so that the two tubes of a pair laterally frame a tubular wall and, from distance to distance, intersect to pass from a side to side of this wall, the crossings constituting support points for said wall.
Bifurcated tubes can also be used as support tubes between the two branches of which the tubes of the superheater are arranged.
In all these suspension devices, the lower branches of the superheater coils rest on the elbows and support the other branches by means of bearing pieces or spacers interposed between them, which makes it unnecessary to weld, either to the tubes of the on - driver, either to the support tubes, cleats or other support members. The coils thus supported can expand freely both upwards and in the direction of their length. The installation and removal of the superheating elements is very easy, these elements being simply slipped into the gaps of the support tubes.
This method of suspending tubular coils can, of course, also be used to support the water tubes of a boiler, the tubes of an economizer, etc.
The description which will follow, with reference to the appended drawing given by way of example, will make it easier to understand how the invention can be carried out, all the particularities which emerge both from the drawing and from the description being, of course, part of it. invention.
Fig. 1 of the drawing is a vertical section
<Desc / Clms Page number 5>
of the upper part of a boiler according to the invention.
Fig. 2 is a section through II-II of fig.l, section of which fig.3 shows a part on a larger scale.
Fig. 4 is a side view of the detail shown in .Lige 3.
Fig.5 is a section, corresponding to Fig.2, of a variant of the embodiment of the invention.
Figs. 6 and 7 are a view and a section of another variant.
Figs. 8 and 9 are a view and a section of yet another variant.
The boiler has vaporizing water tubes 2 lining the walls of a combustion chamber 1, a radiant superheater 3, an economizer 4, a convection superheater 5, a feed water heater 6 and an air heater 7, through which the heating gases coming from the combustion chamber pass successively. The vaporizer tubes 2 are connected in a known manner to lower collectors or balloons supplied with water by the return tubes 8; they open into the intermediate flask 9, from where the mixture of water and steam goes, through the tubes 10, the flask 11 and the tubes 12 and 13, to the vapor collecting flask 14 where the feed takes place.
From there, tubes 15 and 16 lead the steam to the superheater 3, from where it goes to the manifold 17 then to the convection superheater 5 and to the steam outlet manifold 18.
The radiant superheater consists of
<Desc / Clms Page number 6>
by a multiplicity of tubular walls or panels 19 distributed at a relatively large distance from each other across the gas stream, each of these panels comprising several flat coils 20, 21, 22, 23, 24, inserted in parallel one in others . Transverse to these panels and close to them mount tubes 26 arranged in pairs, each pair flanking one of the superheater panels. These tubes 26 leave from the collector 27 connected to the water and steam tank 14 by tubes 28 and end at the collector 11.
As a result of this arrangement, a stream of water is established in the tubes 28, starting from the balloon 14 and returning to it, a current of which the intensity varies in proportion to the quantity of heat borrowed by the tubes 26 from the heating gases.
Under the superheater 3, these tubes 26 are joined in pairs, by means of bifurcations or breeches 29, in a branch 26a. The lower branches of the coils 24 rest on these breeches and, by support pieces or spacers 25, support the other branches of the coils. These supports 25 can be idle parts; in this case, it is recommended to give their ends shapes that match those of the corresponding tubes. It will be advantageous to accommodate them between the tubes 26; will thus be to a large extent protected from heating gases and surrounded on all sides by heat-absorbing tubes.
At their upper end, the tubes 26 are suspended by anchors 30 from the frame 31 of the boiler, so that the weight of the superheater is supported by the frame.
In the variant shown in FIGS. 6 and
<Desc / Clms Page number 7>
7, use is made of support tubes 33 and 34 shaped into coils, the loops of which support the superheater.
In the one shown in fig. 8 and 9, support tubes 35 are used which cross at each fulcrum.
Other modifications can be made to the embodiment of the invention without necessarily departing from the scope of the invention.
-CLAIMS- 1) A boiler, and more particularly with walls of water and heating with pulverized coal, with a superheater located immediately after the combustion chamber and consisting of tubular panels oriented parallel to the gas stream and distributed across of the gas stream at a relatively large distance from each other.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.