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" CHAUDIERE "
La présente invention a pour objet une chaudière pour toutes applications et toutes pressions.
Un des objets de l'invention résulte de ce que le corps de chauffe de cette chaudière est constitué d'éléments section- pela en forme de U renversé, l'une des branches au moins étant constituée par un faisceau de tubes d'eau verticaux, chaque élé- 'ment seotionnel comportant deux orifices inférieurs d'alimen- tation et un orifice supérieur d'évacuation; en outre le fais- oeau. vertical- de l'élément seotionnel est sonstitué par des
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tubes verticaux raccordés sur des nourrices horizontales.
D'autre part,les faisceaux des éléments seotionnels sont de longueurs inégales de façon à ce que les nourrices sapé*' rieures étant dans le même plan horizontal,les nourrices infé- rieures soient disposées en quinconce.
Eventuellement,l'espace entre deux tubes de deux éléments consécutifs est avantageusement obstrué par des ailettes fi- xées longitudinalement contre ces tubes et se juxtaposant en- tre les tubes de deux éléments voisins.
Suivant un autre objet de la présente invention chaque nourrice de faisceau d'un élément sectionnel est formé d'un tube renforcé par une plaque supérieure et une plaque inférieu- re et,à ses extrémités,par un'manchon taraudé pour recevoir un raccord ou un bouchon .
L'alimentation des éléments seotionnels se fait au moyen de deux collecteurs inférieurs de forte section.
Suivant la destination de cette chaudière,un ballon de vapeur est relié, à chacune des extrémités,au collecteur infé- rieur d'alimentation.
L'obturation des orifices de raccordement des tubes verti- caux sur les nourrices horizontales ,se fait au moyen de bou- chons tubulaires,en forme de doigt degant.
Quant au raccordement des tubes verticaux sur les nourri- ces horizontales ,d. même que celui des bouchons tubulaires sur les dites nourrices ,il s'effectue préférablement par vis- sage.
Le dessin schématique annexé représente,à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'invention.
Fig.I est,en élévation,une coupe transversale d'une chau- dière suivant 1-1 de fig.3 et montre en entier un élément seo- tionnel,l'élément latéral situé au fond étant supposé'enlevé
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Fig.2 montre en élévation l'un des éléments latéraux si- tuée en bout des éléments seotionnels.
Fig,3 est,en élévation,une coupe suivant 3-3 de fig.I.
Fig.4 est une coupe partielle d'une chaudière munie d'un ballon de vapeur suivant 4-4 de fig.5.
Fig.5 est une coupe partielle de la même chaudière suivant 5-5 de fig.4.
Fig.6 est à une échelle agrandie une vue en coupe d'un raccord de tube vertical et d'une nourrice.
Le corps de chauffe de cette chaudière est constitué de multiples éléments sectionnels en forme de U renversé,, dont l' un est représenté figure I, L'une des branches au moins est constitué par un faisceau vertical de tubes d'eau 2. chaque élément comporte deux orifices inférieurs d'alimentation 3 ou 3a et 4 et un orifice supérieur d'évacuation 5.
Le faisceau vertical seotionnel 2,qui occupe la partie droite de.la figure I et qui est une branche du U remversé, est constitué par deux tubes horizontaux 6 et 7 ou 7a,ou nourrices; de plus gros diamètre et renforcés chacun par deux plaques tubulaires opposées telles que 8 et 9 (fig.6) rapportées par exemple par soudure à l'arc et percées dune série de trous taraudée II et 12.
, Ces deux nourrices parallèles 6,dtune part,et 7 ou 7a , d'autre .part,sont réunies entre elles par un rideau de tubes reotilignes. verticaux 2 filetés à leurs extrémités dans le même sens, mais sur une portée double $ une extrémité,
Tous les tubes '¯2 d'un même rideau sont vissés sur une des nourrices,par exemple la nourrice 7,sur la portée filetée double et dans une position qui dépasse, à l'intérieur de la nourrice 7 de la longueur à laquelle- ces tubes doivent 'être vissée sur la deuxième nourrice 6.
Quand tous les tubes 2 sont dans cette position, la
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deuxième nourrice *6 est présentée en face,à l'extrémité du ri- deau,dans un montage approprié maintenant exactement l'entr'axe prévu.
A l'aide de clés à griffes appropriées,introduites à l'in- télieur des tubes ± du rideau eu travers du tube 6 ou nourrioes 6 chacun d'eux est dévissé partiellement de la première nourrice 7 pour être visse dans la deuxième nourrice 6.
Après cette opération le rideau de tubes 2 forme avec les nourrices 6,7 un tel bloc que les dits tubes 2 ne peuvent se débotter sous l'effet de la pression.
L'étanchéité de ces montages est réalisé par un léger man- drinage des tubes dans les filetages.
Les orifices taraudés,par exemple 12 (fig.I et 6) sur la plaque 9 opposée à oelle portant le rideau de tubes 2 ,servent au détartrage du faisceau,par exemple par turbinage au moyen d'une molette rotative.
En marche normale,ces orifices 12 sont obstrués au moyen de bouchons tubulaires 13 en forme de doigt de gant (fig.I et 6). Ces bouchons sont filetés extérieurement et,sur leur partie extérieure, portent deux perçages en équerre 14 et 15,destinés à leur montage et démontage à l'aide d'une clef à broche.
Lorsqu'ils sont vissés,l'étanchéité est obtenue: par un léger mandrinage sur lesfilets. Ce genre de bouchon tubulaire supprime les jointset permet d'étancher une fite à un bouchon par un coup de mandrinage,sans démonter le bouchon et, par con- séquent,sans vidanger préalablement la chaudière,
Les tubes 2 qui constituent le faisceau seotionnel sont de longueurs inégales de façon que les nourrices supérieures 6 soient disposées dans le même plan horizontal tandis que les nourrices inférieures 1 ou 7a sont décalées les unes par rapport aux autres et disposées en quinconce.
Ces nourrices inférieures laissent ainsi entre elles un passage pour les gaz venus du
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du foyer 16 pour traverser le faisceau et s'échapper dans le caxneau souterrain 17 et des lumières permettant aux,-cendres et aux suies entraînées par le flux gazeux de s'écouler dans 'des cendriers appropriés au lieu de s'accumuler dans le fais- ceau.
Du cêté du foyer,le premier tube 2a (fig.I) de chaque faisceau seotionnel formé par les tubes montés entre les deux mêmes nourrices 6 et 7 ,porte longitudinalement deux ailettes 18 et 18a soudées de manière que les éléments sectionnais étant placés cote à côte,ces ailettes ferment la chambre de oombus..
.tion 19 sur toute la longueur des faisceaux.
A une extrémité du foyer,la partie gauche de figure 3 , quelques éléments 2a ont leurs ailettes 18 (fig.I et 3) qui s'arrêtent à une distance appropriée de l'extrémité supérieure des tubes de façon à former une série de lumières par lesquelles les gaz du foyer peuvent entrer dans le faisceau.
En outre,de loin en'loin,un élément seotionnel tel que 2b ou.20 (fig,3) a ses tubes munis d'ailettes I8b ou 18c dis. posés normalement au foyer de façon à former un ensemble de chicanes verticales obligeant les gaz à cheminer de haut en bas, puis de bas en haut,et,ainsi de suite,parallèlement à la cham bre de combustion comme indiqué par les flèches 21 à l'extrêmi- té du faisceau, les gaz s'échappent dans le carneau souterrain 17.
Chaque nourrice supérieure ¯6 a ses deux extrémités 22 et 23 taraudées intérieurement et munies de bouchons filetés 24 et 25,dont l'étanchéité du montage est assurée par un cordon de soudure et qui portent chacun un orifice taraudé, L'un de ces orifices,celui du bouchon 24 par exemple,est connecté au tube 26 formant le ciel et la paroi latérale avant de la cham- bre de combustion 19, L'autre orifice,celui du bouchon 25 est connecté sur un tube droit 5 de plus forte section réunissant
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l'élément seotionnel au oollecteur supérieur 27 (fig.I) ou au ballon de vapeur 28 (fig.4). Ces deux tubes 26 et 5 sont vis- sés et soudés sur les bouchons 24 et 25 de la nourrice supé- rieure 6.
Chaque nourrice inférieure 1 ou 7a a également ses deux extrémités taraudées et munies de bouchons filetées et soudées.
Le bouchon 29 ou 29a du côté du foyer 16,est plein; celui du côté opposé porte un orifice taraudé dans lequel vient se vis- ser une tubulure 3 ou 3a ,ooudée en 8 dont l'étanchéité est as- surée par un cordon de soudure. Cette tubulure forme aussi une connexion élastique de dilatation entre le bas de l'élément qec- tionnel et le collecteur d'alimentation 31.
L'élément seotionnel comporte un,tube dont la partie verti- oale 26a et la partie horizontale 26 forme un L renversé. Ce tube a même section que ceux du faisceau visible dans la partie droite de figure I. Il porte sur toute sa longueur deux ailettes longitudinales 32 soudées de manière à obturer l'intervalle compris entre deux tubes appartenant à deux éléments sectionnais consécutifs, A sa partie inférieure,ce tube est coudé et vient se connecter par mandrinage sur un collecteur inférieur d'ali- mentation 33.
Les faces latérales de la chaudière sont constituées par deux rideaux de tubes verticaux 35 (fig.2).
Chaque élément latéral est constitué par deux nourrices horizontales 36 et 37 et une nourrice intermédiaire 38 . Toutes ces nourrices sont construites de la même façon que les nour- rices 6 ou 1 et sont réunies entre elles par des tubes verti- caux vissés et mandrinés comme il a été expliqué précédemment pour les dites nourrices 6 ou 7 et les tubes 2,
Ces tubes 35 portent tous deux ailettes longitudinales 39 pour obturer l'intervalle compris entre deux tubes consécutifs.
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En dessous de la nourrice intermédiaire 38 est prévue une porte de décrassage 41 (fig,I).
Ces tubes verticaux des éléments latéraux sont disposés de telle manière que le premier tube 35a soit à l'aplomb de la rangée formée par les parties verticales 26a de tous les tubes des éléments seotionnels. Ce premier tube porte une ailette 42 placée à 90 de l'autre ailette 39 pour obturer l'in- tervalle entre ce tube et l'ailette 32 du premier tube 26a du rideau formé par les éléments sectionnels.
Il en est de même à l'aplomb du premier tube 2a du faisceau vertioal,le tube 25b de l'élément latéral porte aussi une ai- lette supplémentaire 42ben équerre avec les autres ailettes 39.
L'alimentation et le dégagement des éléments latéraux sont réalisés comme indiqué par les flèches 43 (fig.2) suivant des angles opposés.
Les bouchons et les tubes de raccordement sont exécutés pour chaque façade latérale de la même façon que pour le corps de chauffe formé par les éléments sectionnels montrés fig.I.
Tous les éléments constitutifs de la façade ont aussi la possibilité de se dilater librement.
Pour l'alimentation des éléments sectionnels 2,26 26a, la chaudière comporte deux tubes 31 et 33 de grosse section formant collecteurs inférieurs.
Ces collecteurs ont la particularité de porter,en regard des tubes 3.ou, 3a et 4 des bouchons 44,en forme de doigt de gant vissés et mandrinée comme il a déjà été expliqué.ils sont pour- vus de fonds emboutis et soudés et portant des collerettes 45 destinées au montage des tôles d'enveloppe 46 des cotés latéraux; chaque fond est en outre muni d'un bouchon de visite 47 en doigt de gant.
Enfin,ces deux collecteurs inférieurs 31 et 33 sont réunis entre eux,à chacune de leurs extrémités,'par une tubulure coudée
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.48, en forme de U,mandrinée suf les collecteurs et formant si- multanément tubulure de jonction et entretoise des dits collecteurs qui reposent directement sur le massif 49 de la chaudière.
Si la chaudière est munie d'un ballon de vapeur 28 (fig.
4) celui-ci repose directement sur le massif 49 par l'inter- médiaire de deux potences 51 solidaires du dit ballon et.dis- posés à l'extérieur de la chaudière dans le plan de des cô- tés latéraux ,
Le ballon 28 est raccordé à chacune de ses extrémités au collecteur inférieur d'alimentation 31 par deux tubulures 52 de grosse section.
Quand la chaudière n'est pas destinée à vaporiser de l'eau ,le ballon est remplacé par un collecteur supérieur 27 (fig.1) connecté directement au collecteur inférieur d'ali- mentation 31 par deux tubulures verticales 53 de ciroulation dont chacune porte,à un tiers de sa hauteur en partant du collecteur supérieur,une tubulure horizontale 54 avec bride de raccordement 55 destinée à reoevoir les eaux de retour.
Cette position particulière prévue pour l'adduction dans la chaudière des eaux de retour a été choisie pour les ré- chauffer en les mélangeant avec les eaux de circulation des- cendant vers le collecteur d'alimentation 31 afin de remédier aux inconvénients du point de rosée.
Extérieurement,le faisceau est fermé par deux télés de coups de feu 56 et 57.
L'une 56 est fixée à la partie supérieure du faisceau.
L'autre 57 est suspendue à la première et est amovible pour permettre le ramonage.
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"BOILER"
The present invention relates to a boiler for all applications and all pressures.
One of the objects of the invention results from the fact that the heating body of this boiler consists of sectional elements in the shape of an inverted U, at least one of the branches being formed by a bundle of vertical water tubes. , each segmental element comprising two lower feed orifices and an upper discharge orifice; furthermore the beam. vertical- of the seotional element is constituted by
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vertical tubes connected to horizontal feeders.
On the other hand, the beams of the seotional elements are of unequal lengths so that the lower feeders being in the same horizontal plane, the lower feeders are staggered.
Optionally, the space between two tubes of two consecutive elements is advantageously blocked by fins fixed longitudinally against these tubes and juxtaposing between the tubes of two neighboring elements.
According to another object of the present invention each beam feeder of a sectional element is formed of a tube reinforced by an upper plate and a lower plate and, at its ends, by a threaded sleeve to receive a connector or a plug .
The supply of the seotional elements is done by means of two lower collectors of large section.
Depending on the destination of this boiler, a steam balloon is connected at each end to the lower feed manifold.
The connection openings of the vertical tubes on the horizontal manifolds are sealed by means of tubular plugs in the form of a glove finger.
As for the connection of the vertical tubes to the horizontal feeders, d. same as that of the tubular stoppers on said feeders, it is preferably carried out by screwing.
The appended schematic drawing represents, by way of example, two embodiments of the invention.
Fig.I is, in elevation, a cross section of a boiler according to 1-1 of fig.3 and shows a whole sectional element, the side element at the bottom being supposed to have been removed.
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Fig.2 shows in elevation one of the side elements located at the end of the side elements.
Fig, 3 is, in elevation, a section on 3-3 of fig.I.
Fig.4 is a partial section of a boiler fitted with a steam balloon according to 4-4 of fig.5.
Fig.5 is a partial section of the same boiler along 5-5 of Fig.4.
Fig.6 is on an enlarged scale a sectional view of a vertical tube fitting and a manifold.
The heating body of this boiler is made up of multiple sectional elements in the shape of an inverted U ,, one of which is shown in figure I. At least one of the branches is formed by a vertical bundle of water tubes 2. each element has two lower feed ports 3 or 3a and 4 and an upper discharge port 5.
The vertical beam seotionnel 2, which occupies the right part de.la figure I and which is a branch of the U upriver, consists of two horizontal tubes 6 and 7 or 7a, or feeders; larger in diameter and each reinforced by two opposite tubular plates such as 8 and 9 (fig. 6) attached for example by arc welding and drilled with a series of threaded holes II and 12.
These two parallel feeders 6, on the one hand, and 7 or 7a, on the other hand, are joined together by a curtain of reotilinear tubes. vertical 2 threaded at their ends in the same direction, but on a double span $ one end,
All the tubes' ¯2 of the same curtain are screwed on one of the manifolds, for example the manifold 7, on the double threaded bearing surface and in a position which protrudes, inside the manifold 7 of the length at which- these tubes must 'be screwed on the second feeder 6.
When all tubes 2 are in this position, the
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second feeder * 6 is presented opposite, at the end of the curtain, in a suitable assembly maintaining exactly the planned center distance.
Using appropriate claw wrenches, introduced inside the tubes ± of the curtain through tube 6 or feeder 6 each of them is partially unscrewed from the first feeder 7 to be screwed into the second feeder 6 .
After this operation, the curtain of tubes 2 forms with the feeders 6.7 such a block that the said tubes 2 cannot disengage under the effect of the pressure.
The tightness of these assemblies is achieved by a slight twisting of the tubes in the threads.
The threaded orifices, for example 12 (fig.I and 6) on the plate 9 opposite to oelle carrying the curtain of tubes 2, are used for descaling the bundle, for example by turbining by means of a rotating wheel.
In normal operation, these orifices 12 are blocked by means of tubular plugs 13 in the form of a thimble (fig.I and 6). These caps are externally threaded and, on their outer part, carry two angled holes 14 and 15, intended for their assembly and disassembly using a spanner.
When they are screwed on, tightness is obtained: by a slight chucking on the threads. This type of tubular plug eliminates the gaskets and makes it possible to seal a fite to a plug by a mandrel stroke, without removing the plug and, consequently, without emptying the boiler beforehand,
The tubes 2 which constitute the segmental bundle are of unequal lengths so that the upper feeders 6 are arranged in the same horizontal plane while the lower feeders 1 or 7a are offset with respect to each other and arranged in staggered rows.
These lower feeders thus leave between them a passage for the gases coming from the
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of the hearth 16 to pass through the beam and escape into the underground caxneau 17 and of the lights allowing the ash and soot entrained by the gas flow to flow into appropriate ashtrays instead of accumulating in the beam - ceau.
On the side of the hearth, the first tube 2a (fig.I) of each segmental bundle formed by the tubes mounted between the same two feeders 6 and 7, carries two fins 18 and 18a longitudinally welded so that the sectional elements are placed side by side. side, these fins close the oombus chamber.
.tion 19 over the entire length of the beams.
At one end of the fireplace, the left part of figure 3, some elements 2a have their fins 18 (fig. I and 3) which stop at an appropriate distance from the upper end of the tubes so as to form a series of openings through which the gases from the hearth can enter the beam.
In addition, from far away, a segmental element such as 2b or 20 (fig, 3) has its tubes provided with fins I8b or 18c dis. normally placed at the hearth so as to form a set of vertical baffles forcing the gases to travel from top to bottom, then from bottom to top, and, so on, parallel to the combustion chamber as indicated by arrows 21 to l At the end of the beam, the gases escape into the underground flue 17.
Each upper manifold ¯6 has its two ends 22 and 23 internally tapped and fitted with threaded plugs 24 and 25, the assembly of which is sealed by a weld bead and which each carry a tapped hole, One of these holes , that of the plug 24 for example, is connected to the tube 26 forming the top and the front side wall of the combustion chamber 19, the other orifice, that of the plug 25, is connected to a straight tube 5 of larger section. bringing together
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the secondary element to the upper collector 27 (fig.I) or to the steam tank 28 (fig.4). These two tubes 26 and 5 are screwed and welded to the caps 24 and 25 of the upper manifold 6.
Each lower feeder 1 or 7a also has its two ends threaded and provided with threaded and welded plugs.
The stopper 29 or 29a on the side of the hearth 16 is full; the one on the opposite side carries a threaded orifice into which is screwed a tubing 3 or 3a, bent at 8, the sealing of which is ensured by a weld bead. This tubing also forms an elastic expansion connection between the bottom of the corresponding element and the supply manifold 31.
The segmental element comprises a tube, the vertical part 26a of which and the horizontal part 26 form an inverted L. This tube has the same section as those of the beam visible in the right part of Figure I. It carries over its entire length two longitudinal fins 32 welded so as to close the gap between two tubes belonging to two consecutive sectional elements, A its part lower, this tube is bent and is connected by mandrel on a lower supply manifold 33.
The side faces of the boiler are formed by two curtains of vertical tubes 35 (fig.2).
Each side element consists of two horizontal feeders 36 and 37 and an intermediate feeder 38. All these feeders are constructed in the same way as feeders 6 or 1 and are joined together by screwed and mandrelated vertical tubes as explained previously for said feeders 6 or 7 and tubes 2,
These tubes 35 both carry two longitudinal fins 39 to close the gap between two consecutive tubes.
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Below the intermediate nurse 38 is provided a cleaning door 41 (fig, I).
These vertical tubes of the side elements are arranged such that the first tube 35a is directly above the row formed by the vertical parts 26a of all the tubes of the side elements. This first tube carries a fin 42 placed 90 from the other fin 39 in order to close the gap between this tube and the fin 32 of the first tube 26a of the curtain formed by the sectional elements.
The same is true of the first tube 2a of the vertical beam, the tube 25b of the lateral element also carries an additional fin 42, which is square with the other fins 39.
The supply and disengagement of the side elements are carried out as indicated by arrows 43 (fig. 2) at opposite angles.
The plugs and connection tubes are made for each side facade in the same way as for the heating body formed by the sectional elements shown in fig.I.
All the components of the facade also have the possibility of expanding freely.
For supplying the sectional elements 2,26 26a, the boiler comprises two tubes 31 and 33 of large section forming lower collectors.
These collectors have the particularity of carrying, opposite the tubes 3 or, 3a and 4, plugs 44, in the form of a screwed and mandrel-shaped thermowell as has already been explained. They are provided with stamped and welded ends and bearing flanges 45 intended for mounting the casing sheets 46 of the lateral sides; each bottom is also provided with an inspection plug 47 in a thermowell.
Finally, these two lower collectors 31 and 33 are joined together, at each of their ends, by a bent tubing
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.48, U-shaped, mandrel suf the manifolds and simultaneously forming a junction pipe and spacer of said manifolds which rest directly on the solid 49 of the boiler.
If the boiler is fitted with a steam cylinder 28 (fig.
4) the latter rests directly on the block 49 by the intermediary of two brackets 51 integral with said tank and placed outside the boiler in the plane of the lateral sides,
The balloon 28 is connected at each of its ends to the lower supply manifold 31 by two tubes 52 of large section.
When the boiler is not intended to vaporize water, the tank is replaced by an upper manifold 27 (fig. 1) connected directly to the lower supply manifold 31 by two vertical pipes 53 of circulation, each of which carries , at a third of its height from the upper collector, a horizontal pipe 54 with connection flange 55 intended to receive the return water.
This particular position provided for the supply in the boiler of the return water was chosen to reheat them by mixing them with the circulating water descending towards the supply manifold 31 in order to remedy the drawbacks of the dew point. .
Externally, the beam is closed by two televisions of shots 56 and 57.
One 56 is attached to the upper part of the bundle.
The other 57 is suspended from the first and is removable to allow sweeping.
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