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Chaudière de production d'eau chaude, notamment pour installations de chauffage central.
Les chaudières en fer forgé sont employées dans l'industrie et l'économie domestique sur une très vaste échelle, surtout avec les foyers comportant un appareil de chargement automatique, à cause des notables avantages que ces chaudières procurent.
Malheureusement, il se produit fréquement une corrosion de leurs surfaces de chauffe quand elles sont destinées à la production d'eau chaude. Ceci est'dû au fait que, pendant le fonctionnement de ces systèmes de production d'eau chaude, il est nécessaire d'employer des températures tellement basses que la vapeur d'eau contenue dans les gaz de combustion se oondense sur les surfaces de chauffe de la chaudière qui sont refroidies par l'eau.
Pour parer à cet inconvénient, on a déjà pensé à muni$ le système de chauffe d'un accouplement dit en shunt qui permet de faire fonctionner la chaudière à une température d'eau élevée comprise par exemple entre 80 et 90 . Mais on n'a pu cependant empêcher dans ces constructions l'eau revenant du système de
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chauffage ou des radiateurs de regagner la chaudière à une température tellement basse, surtout dans la période de tran- sition, que les parties des surfaces de la chaudière atteignent une température inférieure à la température de condensation de la vapeur d'eau sous la pression partielle en question, généralement aux environs de 40 C.
Ceci provoque une attaque des surfaces de la chaudièredu fait que le soufre que contient le combustible et qui se trouve dans les gaz de combustion donne naissance à de l'acide sulfurique et à de l'acide sulfureux qui rongent les parois de la chaudière. Les parties les plus vulnérables à cet égard sont les parties des parois de la chaudière qui se trouvent à l'extérieur du foyer et qui par conséquent ne sont pas soumises directement au contact ou au rayonnement des flânes. Ainsi, la partie de la chaudière qui forme l'économiseur et qui est en soi sa partie la moins accessible subit une corrosion considérée.
La présente invention concerne une chaudière de production d'eau chaude comportant une chemise d'eau ou "water jacket" (c'est-à-dire une paroi creuse remplie d'eau et entourant le foyer proprement dit)et une partie formant économiseur( c'est- à-dire une surface chauffante placée à l'extérieur du foyer pro- prement dit et soumise à l'action des gaz de combustion) cette chaudière destinée à être chauffée au bois ou à comporter un appareil chauffeur mécanique étant étudiée pour obvier aux in- convénients sus-rappelés.
Ce résultat est obtenu en prévoyant un espace d'écoulement transitoire et (ou) de mélange placé au niveau ou au-dessus du niveau des surfaces de chauffe placées tout à fait en haut et comportant un Orifice d'entrée de l'eau chaude provenant de la chemise d'eau de la chaudière et (ou) de l'économiseur, ainsi qu'un orifice d'entrée de l'eau de retour Communiquant, avec un ou plusieurs orifices donnant accès à la eharnbre d'eau, ces derniers orifices étant placés les uns par rapport aux autres de telle façon que l'eau de retour et l'eau
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la plus chaude produite par la chaudière se trouvent inti- mement mélangées avant leur écoulement par les-dits orifices.
Suivant l'invention, la chaudière peut comporter éven- tuellement une disposition telle de l'espace ou chambre à eau et une adduction de l'eau de retour également telle vers un espace d'éooulement transitoire et (ou) de mélange placé au- dessus de la chemise d'eau qui entoure le foyer que cette adduction de l'eau de retour soit abritée par rapport à la partie formant économiseur par ledit espace à écoulement transitoire.
Cette chaudière peut être étudiée de manière qu'aucune partie de sa surface de chauffe ne soit balayée par l'eau froide du circuit de retour. Mais l'invention prévoit également de faire passer l'eau du circuit de retour vers l'espace à écoulement transitoire par une partie de la chemise d'eau qui entoure le foyer siduée au-dessous de cet espace et par conséquent moins soumise aux effets de condensation et de formation ou dépôt de goudron. Une pareille réalisation conviendra fréquemment dans la pratique.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exem- ples, diverses réalisations d'une chaudière pour la production d'eau chaude conforme à l'invension.
La fige 1 en est une vue en coupe verticale par la ligne horizontale A-2 de la fig. 2.
La fig. 2 est une vue en projection horizontale, sa moitié supérieure étant une coupe par la ligne D-D de la fig. 1, et sa moitié inférieure une coupe par la ligne E - E de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe par la ligne verticale B-B de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en coupe dessinée à plus grande échel- le de la paroi supérieure du collecteur.
Les figs. 5 et 6 sont respectivement une vue en perspective
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et une vue en coupe verticale d'une variante de construction de cette chaudière.
Dans les figs. 1 à, 3, la chaudière est du type à chauffeur mécanique, 1 désignantle foyer et 2 le "wa,ter jacket" qui che- mise ce foyer. Les gaz de combustion s'échappent hors du foyer par le carneau,3 pour gagner la cheminée 4.
Le trajet intérieur de l'eau en circulation qui s'opère dans la chaudière peut être tracé de la manière suivante:- Il part de 5 et descend par les orifices 6 pratiqués dans la paroi inférieure du dispositif de chauffage et sort par une chambre d'eau latérale 7 dans laquelle une partie de l'eau qu'échauffe la chaudière s'élève da,ns un caisson mélangeur 8, tandis qu'une autre partie de cette eau traverse des orifices 9 et est distri- buée dans un faisceau de tubes 10 desquels l'eau passe dans des collecteurs 11 pour gagner le caisson mélangeur 8.
Pour faciliter cette circulation, des cloisons transver- sales 21 peuvent être disposées dans la partie supérieure de la chaudière, comme représenté, ces cloisons subdivisant la chambre d'eau en deux parties ou zones de manière telle que l'eau s'écou- le vers le bas dans une des zones (dans la partie gauche de la ifg. 1) et versle haut dans l'autre zone (dans la partie droi- te de la fige 1).
La température maximum est atteinte dans la chaudière à l'endroit indiqué par 8, et la température minimum à l'endroit indiqué Par 59 le circuit de circulation externe s'établit depuis les tubes 12 vers le collecteur 13 par les trous 14, puis par 15 et par les tubes 16, de façon que plus la quantité d'eau froide du circuit de retour qui est introduite en 12 est grande, plus l'eau qui sort en 16 est chaude. Passant par les trous 14, qui sont de préférence inclinés vers l'avant dans la direction de la paroi antérieure du caisson mélangeur 8, l'eau froide du cir-
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cuit de retour est mélangée intimement avec l'eau la plus chaude qui vient de ce caisson.8 et qui gagne l'espace 18 au-dessus des trous 14.
Il en résulte que la température de l'eau qui s'écoule en 16 s'égalise à peu près avec la température de l'eau provenant de l'espace 18 et pénétrant dans la chaudière.
Ceci veut dire qu'aucun endroit du dispositif de chauffage exposé à la corrosion n'a une température inférieureà la tempé- rature de l'eau qui gagne le circuit ou système de circulation' externe et que si la température de l'eau qui s'en va est main- tenue à tout moment au-dessus de la température critique de oor- rosion qui est généralement située entre 40 et 45 C. environ, il ne se produit dans la chaudière aucun dépôt de goudron ou de matières analogues et qu'on ne note pas de corrosion due à une température d'eau trop basse.
Il n'est pas toujours pratique de faire déboucher directe- ment le conduit ou les conduits de retour de l'eau dans l'espace d'écoulement transitoir e. En pareils cas, le conduit de retour de l'eau qui part de l'appareil de chauffage pour gagner l'espace d'écoulement transitoire peut être constitué, suivant l'invention, par une partie spéciale du foyer située au-dessous du caisson mélangeur et moins sujette à la corrosion ou phénonème de dégra- dation analogue, de façon que l'eau de retour froide s'écoule tout d'abord le long d'une surface d'échauffement sur laquelle une température d'eau faible est sensiblement sans effet.
La température de la chaudière peut être réglée de manière d'ailleurs connue en soi, au moyen d'un thermostat 17 réagissant à la température de l'eau qui s'écoule. Afin d'éviter l'ébulli- tion de l'eau, un thermostat de sûreté 19 peut être placé à l'en- droit où la température est maximum. Comme on le voit, on obtient de la sorte un mélange très intime de l'eau de la chaudière et de l'eau du circuit de retour, et les orifices de sortie inclinés sont efficaces pour augmenter la circulation dans la chaudière.
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En outre, cette circulation s'opère, comme on le voit, de manière naturelle, grâce aux différences de température et à la disposition relative de l'orifice de retour de l'eau.
Dans les chaudières de production d'eau chaude appartenant à des types salaires, on a déjà proposé de prévoir comme indi- qué en 20 dans la fig. 1 une paroi s'étendantdepuis la base de la chemise d'eau 7, de façon que l'eau qui se trouve à l'intérieur des parois du foyer soit chauffée avant d'être introduite dans le faisceau tubulaire. Cette disposition n'est pas nécessaire,mais elle peut être employée en cas de besoin.
Dans la réalisation constructive qui est représentée, les orifices 14 d'accès de l'eau du circuit de retour sont placés entre l'orifice par lequel l'eau chaude gagne l'espace d'écou- lement transitoire et l'orifice destiné à l'écoulement descendant.
Toutefois, l'invention n'est pas limitée à cette réalisa- tion constructive. C'est ainsi que l'adduction de l'eau du cir- cuit de retour peut s'opérer par le haut par l'un quelconque des cotés de la chaudière ou élément équivalent. Dans la fige 5 est représentée en perspective et dans la fige 6 en coupe une varian- te de construction montrant de quelle façon le dispositif en question peut être placé à l'intérieur de la chemise d'eau d'une chaudière.
S'il est nécessaire que l'eau qui passe dans le circuit de circulation externe ait une température plus faible que l'eau qui pénètre en 5. , un conduit de dérivation formant "by-pass" peut être prévu pour étendre à partir du collecteur U et en passant par une vanne 40, de façon qu'une certaine fraction de l'eau du circuit de retour soit ramenée au circuit extérieur. Ceci est schématisé par les traits miaxtes dans la partie supérieure gauche de la fig. 1.
L'invention a une grande valeur da,ns son application aux calorifères chauffés au bois ou à la tourbe en vue d'éviter les
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dépôts de brai u de goudron sur les surfaces de chauffe.