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Perfectionnements aux foyers.
Cette invention se rapporte aux foyers et particulière- ment aux foyers d'installations de chauffage de fluide du genre comportant une paroi de foyer à tubes de circulation raccordés à leurs extrémités inférieures à un collecteur disposé à proximité d'une grille de foyer.
Dans les appareils de chauffage de fluide pour généra- teurs de vapeur, il est courant d'employer des foyers à grille pourvus de parois latérales à refroidissement par circulation de fluide où des rangées de tubes conducteurs de fluide verticaux sont raccordées à leurs extrémités inférieures à des collecteurs disposés en bordure de la grille, le liquide étant amené aux
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collecteurs en différents points de leurs longueurs. Ces collec- teurs sont nécessairement de section transversale relativement grande et pour des chaudières fonctionnant à des pressions de vaporisation élevées ils ont nécessairement des parois de forte épaisseur.
Lorsque des collecteurs à parois épaisses sont instal- lés en bordure d'une grille, des fissures se produisent fréquem- ment sous l'action de la chaleur dans les surfaces des collec- teurs directement exposées au lit de combustible en ignition, quelquefois déjà après une durée de service limitée. Ceci est dû au gradient de température élevé à travers la paroi épaisse du collecteur, qui provoque une surchauffe du métal de la paroi.
Cet effet est accentué lorsque le foyer fonctionne avec tirage forcé, comme conséquence des hautes températures engendrées, et particulièrement lorsqu'il se forme des cheminées de soufflage dans des parties minces de la couche de combustible et que des zones localisées de chaleur intense sont ainsi créées. Le risque de détérioration des métaux à proximité de la zone d'ignition est ordinairement accru lorsqu'on emploie des charbons gras.
Cela étant, un but de l'invention est de créer une installation de chauffage de fluide où la surface de la paroi du foyer refroidie par circulation de fluide puisse être directe- ment exposée à la couche de combustible en ignition sur une grille sans risque de détériorer le métal du dispositif de refroidisse- ment par fluide, quelle que soit la nature du combustible employé.
Plus précisément, un but de l'invention est d'établir des dispositifs avantageux pour éviter la surchauffe du métal d'un collecteur raccordé aux extrémités inférieures des tubes de parois du foyer et disposé à proximité de la grille de celui-ci.
La présente invention concerne un foyer comportant une paroi tubulaire, dont les tubes sont raccordés à leurs extrémités inférieures à un collecteur disposé à proximité d'une grille de foyer, caractérisé en ce qu'entre le collecteur et une région
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voisine de la chambre de combustion est établi un écran qui com- porte un système protecteur tubulaire dont la section transver- sale est faible par rapport à celle du collecteur, qui s'étend à proximité du collecteur dans une direction transversale par rapport aux tubes de la paroi, et qui est associé à un moyen d'y produire une circulation de fluide de refroidissement.
L'invention concerne aussi un foyer comportant une paroi tubulaire dont les tubes sont raccordés à leurs extrémités inférieures à un collecteur disposé à proximité d'une grille de foyer, caractérisé en ce qu'entre le collecteur et la chambre de combustion se trouve un écran comportant un système tubulaire horizontal de faible section transversale comparativement à celle du collecteur et monté dans un circuit à circulation naturelle qui comprend des tubes de descente menant au système d'écran tubulaire à une extrémité et des tubes partant et s'élevant du système d'écran tubulaire, à l'autre extrémité, et susceptibles d'être chaufféspar les gaz du foyer.
L'invention concerne en outre un foyer ayant une paroi composée de tubes raccordés à leurs extrémités inférieures à un collecteur disposé à proximité d'une grille de foyer, caractérisé en ce qu'un écran dont le système protecteur tubulaire est formé d'une série de tubes s'étendant côte à côte à des niveaux diffé- rents est situé en bordure de la grille et au-dessus du niveau de la surface supérieure adjacente de celle-ci entre la chambre de combustion et le collecteur, les tubes étant associés à un moyen d'y produire une circulation de fluide de refroidissement.
L'invention concerne encore un foyer dont les parois en regard comportent chacune des tubes raccordés à leurs extré- mités inférieures à un collecteur disposé à proximité d'un côté d'une grille mobile, caractérisé en ce qu'un écran comportant un système tubulaire formé d'une série de tubes s'étendant côte côte à des niveaux différents est situé de part et d'autre de
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la grille au-dessus du niveau de la surface supérieure de celle- ci entre Le collecteur adjacent et la chambre de combustion, et que chaque tube est monté dans un circuit à circulation naturelle d'un générateur de vapeur comportant une partie ascendante tubu- laire susceptible d'être chauffée par les gaz du foyer.
L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en coupe verticale, partiellement en élévation de côté d'un groupe générateur et surchauffeur de vapeur à foyer mécanique comportant une forme d'exécution de l'invention;
Fig. 2 est une vue fragmentaire en élévation de face du groupe, partiellement en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1, à une plus grande échelle que celle-ci;
Fig. 3 est une vue fragmentaire, également à plus grande échelle que la Fig. 1, d'une paroi latérale, prise de l'intérieur de la chambre de combustion et montrant la construction à refroidissement par circulation de fluide, adjacente à la grille;
Figs. 4, 5 et 6 sont des vues de l'arrière, à une plus grande échelle encore, en coupes transversales respectivement suivant les lignes 4-4, 5-5, et 6-6 de la Fig. 3, et
Fig. 7 est une vue renversée, en plan d'un fragment du collecteur de la Fig. 3, à une échelle encore plus grande.
Le groupe générateur et surchauffeur de vapeur repré- senté sur la Fig. 1, comprend une chaudière à vapeur du type à tubes coudés dont la principale surface de chauffe par convection est formée par des faisceaux de tubes 12, 13, 14, établis entre un corps cylindrique de vapeur et d'eau supérieur 15 et un corps cylindrique collecteur de boues inférieur 16 auxquels ils sont raccordés et par un surchauffeur 17 pourvu de conduites d'arri- vée de vapeur 18 venant du corps cylindrique 15 et disposé en-
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tre le faisceau de tubes antérieur 12 et le faisceau de tubes intermédiaire 13.
Un foyer de chaudière à chargeur mécanique 19, dont la chambre de combustion 21 est disposée en avant du faisceau tubulaire antérieur 12, est pourvu de parois de délimitation re- froidies par circulation de fluide, comportant des parois laté- rales semblables 23, dont l'une seulement est représentée, une paroi avant 24, une paroi arrière 25 et un ciel 26.
Le char- geur mécanique comprend une grille à chaîne mobile 27, dont le brin supérieur 28 se déplace d'avant en arrière en travers du fond de la chambre de combustion 21 et reçoit le charbon ou autre combustible solide qui y est amené par un appareil de chargement mécanique 29 disposé à l'extérieur du foyer, à proximité de l'extrémité inférieure de sa paroi avant 24. L'air de combus- tion est refoulé sous pression d'une manière appropriée connue dans l'espace situé entre les brins supérieur et inférieur de la grille. Un élément de guidage 31 de la chaîne, ou une série de ces éléments, est disposé le long de chaque bord latéral du brin supérieur 28 et monté d'une manière connue sur la cons- truction de support de la grille.
Une trémie ou fosse de dé- charge des cendres 32 est aménagée en un endroit adjacent à l'extrémité arrière de la grille.
Les parois 23, 24 et 25 du foyer sont refroidies par des tubes de parois à circulation de fluide 23a, 24a. et 25a, respectivement, tandis que le ciel 26 est refroidi par les pro- longements supérieurs des tubes de refroidissement de la paroi avant 24a., et tous les tubes de refroidissement des parois du foyer sont raccordés suivant un système à circulation naturelle qui comprend les corps cylindriques 15 et 16 de la chaudière, d'une manière qui sera décrite plus complètement ci-après.
Une partie inférieure de la paroi avant 24 du foyer est inclinée de bas en haut, vers l'arrière, pour former une voûte d'allumage 34 au-dessus d'une partie antérieure du brin
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supérieur de la grille 27, tandis qu'une partie inférieure de la paroi arrière 25 du foyer est inclinée de bas en haut vers l'avant pour former une voûte 35 au-dessus d'une partie postérieure de ce brin, les voûtes 34 et 35 coopèrant pour délimiter un passage étranglé 36 offrant aux gaz une plus faible section de passage que les zones de combustion situées immédiatement au-dessus et au-dessous de cet étranglement.
Une paroi 37 s'étend de l'ex- trémité supérieure de la voûte arrière 35 au corps cylindrique inférieur 16 de la chaudière pour former une partie de paroi de délimitation extérieure de la chambre à tubes de la chaudière.
Les tubes 24a de la paroi avant sont raccordés à leurs extrémités inférieures à un collecteur 38 qui s'étend horizontale- ment au-dessus du brin supérieur de la grille 27 à une certaine distance de ce dernier à proximité de l'extrémité inférieure de la voûte d'allumage antérieure 34, les parties inférieures des tubes 24a s'étendant de bas en haut à proximité de la face in- terne de la voûte et leurs surfaces exposées étant protégées par une couche de matière réfractaire à la chaleur 39 qui y est appli- quée. Les extrémités supérieures des tubes 24a sont raccordées au corps cylindrique supérieur 15 de la chaudière.
Les tubes 25a de la paroi arrière sont raccordés à leurs extrémités inférieures à un collecteur 41 disposé en arrière de la grille 47, au-delà de la fosse à cendres 32, et s'étendant horizontalement à un niveau plus bas que le brin supérieur de la grille, le collecteur 41 étant relié par des tubes de descente 42 au corps cylindrique inférieur 16 de la chaudière. Les extré- mités supérieures des tubes 25a sont raccordées au corps cylin- drique supérieur 15 de la chaudière entre les raccords établis pour les tubes des faisceaux tubulaires 12 et 13.
Les parties inférieures des tubes 25a s'étendent de bas en haut le long de la face interne de la paroi arrière 25 du foyer, où elles sont directement exposées à la chaleur du foyer, tandis qu'au-dessus
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de la paroi 25, les parties intermédiaires 25b de ces tubes sont inclinées en arrière et de bas en haut pour supporter une chicane 43 qui délimite conjointement avec le ciel 26 un passage 45 à travers lequel les gaz de combustion sont amenés en contact avec les surfaces chauffées par convection de la chaudière et du sur- chauffeur.
Une chicane verticale 47, adjacente à la face avant du faisceau tubulaire 13 et constituant un prolongement supérieur de la chicane 43 se termine en un point situé à une certaine distance au-dessous du corps cylindrique supérieur 15 de la chaudière, pour délimiter une entrée des gaz dans l'espace con- tenant les faisceaux tubulaires 13 et 14, les gaz quittant cet espace par la sortie 48.
Dans chaque paroi latérale 23 un collecteur circulaire inférieur de paroi latérale 50 s'étend horizontalement à proxi- mité du brin supérieur 28 de la grille, les extrémités inférieures des tubes 23a de la paroi correspondante 23 y étant raccordées, de même que les tubes de descente 51 qui le relient au corps cylindrique inférieur 16 de la chaudière. Comme c'est indiqué sur la Fig. 3, les tubes de descente 51 sont raccordés à leurs extrémités inférieures au collecteur 50, en des points convenable- ment espacés le long de celui-ci. Les extrémités supérieures des tubes 23a de chaque paroi latérale 23 sont raccordées à un collecteur supérieur 52 relié par des raccords 53 au corps cylin- drique 15 de la chaudière.
Chaque collecteur 50 est supporté en certains points de sa longueur au moyen de pièces de support 56 et d'une pièce de support 54 montée sur une plaque 57 associée à la construction de support de la grille. Comme c'est représenté, la pièce 54, à proximité de l'extrémité postérieure de chaque collecteur 50, présente la forme d'une plaque rectangulaire située dans le plan vertical de l'axe central du collecteur et dont le bord
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supérieur est fixé par des soudures 58 au collecteur tandis que son bord inférieur est fixé par des soudures 59 à la plaque 57.
Chaque pièce 56 comporte, comme c'est représenté, une plaque de base rectangulaire 6l conjointement avec des plaques verticales solidaires 62 et 63 disposées perpendiculairement entre elles, la partie ou plaque 62 étant disposée longitudinalement par rap- port au collecteur 50 dans le plan vertical de l'axe central de ce dernier et son bord supérieur rectiligne y étant fixé par des soudures 64 tandis que la plaque ou partie plate 63 s'étend trans- versalement au collecteur et présente un bord supérieur arqué se conformant au contour circulaire du collecteur auquel elle est fixée par des soudures 65. La plaque de base 61 est montée de manière à pouvoir coulisser sur la plaque 57 entre des barres de guidage convenablement espacées 67 fixées d'une manière appro- priée, par des soudures 68, par exemple, à la plaque.
Par consé- quent, chaque pièce de support 56 est susceptible de se dépla- cer par rapport à la plaque 57 dans une direction parallèle à l'axe longitudinal du collecteur 50. Chaque collecteur 50 peut ainsi se dilater librement vers l'avant à partir de son point de support fixe sur la pièce 54, près de l'extrémité arrière du collecteur.
Chaque collecteur inférieur de paroi latérale 50 est protégé contre la chaleur de la couche mobile de combustible en ignition sur la grille par un groupe de tubes 71 s'étendant lon- gitudinalement par rapport au collecteur près de la face adja- cente au foyer, les tubes 71 étant de diamètre relativement faible en comparaison de celui d'un collecteur 50, par exemple, dans un rapport de l'ordre de 1 : 3 environ. Dans chaque paroi latérale 23, les tubes protecteurs 71 du collecteur sont recti- lignes et parallèles entre eux sur la partie intermédiaire de leur longueur et sont aussi parallèles en cet endroit au col- lecteur 50 auquel chaque groupe est associé, ces parties recti-
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lignes dépassant aussi le collecteur 50 aux deux extrémités.
Les parties situées à l'extrémité arrière des tubes 71 sont coudées vers le bas et raccordées au collecteur de descente 41 de la paroi arrière, tandis que les parties situées à l'extrémité avant sont coudées vers le haut et raccordées au collecteur 38 des tubes de montée de la paroi avant. Ainsi raccordés, les tubes 71 reçoivent l'eau amenée par le collecteur transversal 41 et fonctionnent comme tubes d'admission d'eau du collecteur transversal antérieur 38, une circulation naturelle étant établie à travers les tubes 71 par la hauteur de charge résultant de la production de vapeur dans les tubes de refroidissement 24.2,de la paroi avant qui s'étendent du collecteur 38 au corps cylindrique de vapeur et d'eau 15.
Dans la disposition des tubes indiquée sur les Figs.
4, 5 et 6, le tube le plus bas de chaque groupe repose sur une corde d'amiante 72, ou son équivalent., introduite dans une rai- nure du bord supérieur du guide-chaîne 31. Chaque tube 71 est en contact avec le tube qui lui est immédiatement adjacent, tandis que le tube le plus haut se trouve en outre en contact avec le collecteur 50. Les tubes 71 sont maintenus en place à proximité du collecteur correspondant 50 au moyen de groupes de tirants 73.
Les tirants de chaque groupe sont recourbés latéralement à leurs extrémités extérieures, de manière à former des crochets, qui s'engagent dans des oeillets de traction 74 soudés aux tubes correspondants 71, tandis que les extrémités internes des tirants sont filetées pour recevoir des écrous et passent respectivement à travers des rainures 75 ménagées dans des cornières 76 d'un groupe, les cornières étant disposées en groupes espacés longitudi- nalement, comme c'est représenté sur la Fig. 3, les cornières de chaque groupe étant fixées au collecteur 50 dans des positions espacées longitudinalement et circonférentiellement.
L'extré- mité interne de chaque tirant ou boulon tendeur 73 est pourvue
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d'un écrou 78 portant sur une rondelle 79 qui est de préférence fixée par soudure à la cornière correspondante 76 lorsque le tube afférent 71 occupe la position voulue. L'extrémité re- courbée externe de chaque tirant ou boulon tendeur 73 peut être dirigée perpendiculairement au corps du tirant et être pourvue d'un écrou pour l'empêcher de se dégager de l'oeillet 74. Les tirants servent à maintenir les tubes 71 dans une position pré- déterminée parallèle à la face du collecteur de paroi latérale tournée vers le foyer, tout en permettant les déplacements rela- tifs entre les tubes et le collecteur par suite de différences dans leurs dilatations thermiques.
L'espace entre les tubes 71, le collecteur associé 50 et la plaque de support 57 est fermé du côté extérieur par une plaque 81 dont le bord supérieur recouvre une ou plusieurs barres 82, fixées au collecteur 50 et y est assujetti, l'espace ainsi enfermé étant rempli d'amiante meuble 83, ou autre matière ana- logue, pour former un joint empêchant l'échappement des gaz de combustion.
Si le remplacement d'un ou de plusieurs tubes 71 de- vient nécessaire, cette opération est beaucoup plus facile à ef- fectuer que le remplacement d'un collecteur 50. En même temps, le métal d'un tube à paroi relativement mince 71 est beaucoup moins sujet à se détériorer .par surchauffe que le métal d'un collecteur 50 qui ne serait pas protégé par un écran contre la chaleur de la chambre de combustion.
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Home improvement.
This invention relates to fireplaces and particularly to fireplaces of fluid heating installations of the type comprising a hearth wall with circulation tubes connected at their lower ends to a manifold disposed near a hearth grate.
In fluid heaters for steam generators, it is common to employ grate hearths provided with circulating fluid cooling side walls where rows of vertical fluid conductive tubes are connected at their lower ends to. collectors arranged at the edge of the grid, the liquid being brought to the
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collectors at different points along their lengths. These manifolds are necessarily of relatively large cross section and for boilers operating at high vaporization pressures they necessarily have very thick walls.
When thick-walled collectors are installed at the edge of a grate, cracks frequently occur under the action of heat in the surfaces of the collectors directly exposed to the bed of ignited fuel, sometimes already afterwards. limited service life. This is due to the high temperature gradient across the thick wall of the manifold, which causes the metal in the wall to overheat.
This effect is accentuated when the fireplace operates with forced draft, as a consequence of the high temperatures generated, and particularly when blowing stacks form in thin parts of the fuel layer and localized areas of intense heat are thus created. . The risk of deterioration of metals near the ignition zone is usually increased when using fatty coals.
This being the case, one aim of the invention is to create a fluid heating installation where the surface of the wall of the fireplace cooled by circulation of fluid can be directly exposed to the layer of igniting fuel on a grate without risk of damage. damage the metal of the fluid cooling device, whatever the nature of the fuel used.
More precisely, an object of the invention is to establish advantageous devices for preventing overheating of the metal of a manifold connected to the lower ends of the wall tubes of the furnace and arranged near the grid thereof.
The present invention relates to a hearth comprising a tubular wall, the tubes of which are connected at their lower ends to a manifold disposed near a hearth grille, characterized in that between the manifold and a region
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adjacent to the combustion chamber is a screen which comprises a tubular protective system, the cross section of which is small compared to that of the manifold, which extends near the manifold in a direction transverse to the tubes of the wall, and which is associated with a means of producing a circulation of cooling fluid therein.
The invention also relates to a hearth comprising a tubular wall, the tubes of which are connected at their lower ends to a manifold arranged near a hearth grate, characterized in that between the manifold and the combustion chamber there is a screen comprising a horizontal tubular system of small cross section compared to that of the manifold and mounted in a natural circulation circuit which includes down tubes leading to the tubular screen system at one end and tubes leading out and rising from the system. tubular screen, at the other end, and capable of being heated by the gases from the hearth.
The invention further relates to a hearth having a wall composed of tubes connected at their lower ends to a manifold arranged near a hearth grate, characterized in that a screen of which the tubular protective system is formed from a series of tubes extending side by side at different levels is located at the edge of the grate and above the level of the adjacent upper surface thereof between the combustion chamber and the manifold, the tubes being associated with a means of producing therein a circulation of cooling fluid.
The invention also relates to a hearth, the facing walls of which each comprise tubes connected at their lower ends to a collector arranged near one side of a mobile grid, characterized in that a screen comprising a tubular system. formed of a series of tubes extending side by side at different levels is located on either side of
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the grate above the level of the upper surface thereof between the adjacent manifold and the combustion chamber, and that each tube is mounted in a naturally circulating circuit of a steam generator having a tubular rising part likely to be heated by the gas from the fireplace.
The invention will be described below by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a vertical sectional view, partially in side elevation of a mechanical hearth steam generator and superheater unit comprising one embodiment of the invention;
Fig. 2 is a fragmentary front elevational view of the group, partially in section taken along line 2-2 of FIG. 1, on a larger scale than this;
Fig. 3 is a fragmentary view, also on a larger scale than FIG. 1, of a side wall, taken from inside the combustion chamber and showing the circulating fluid cooling construction, adjacent to the grate;
Figs. 4, 5 and 6 are rear views, on a still larger scale, in cross sections respectively taken along lines 4-4, 5-5, and 6-6 of FIG. 3, and
Fig. 7 is an inverted plan view of a fragment of the manifold of FIG. 3, on an even larger scale.
The steam generator and superheater group shown in FIG. 1, comprises a bent-tube type steam boiler whose main convection heating surface is formed by bundles of tubes 12, 13, 14, established between an upper cylindrical body of steam and water 15 and a cylindrical body lower sludge collector 16 to which they are connected and by a superheater 17 provided with steam inlet pipes 18 coming from the cylindrical body 15 and arranged between
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be the front tube bundle 12 and the intermediate tube bundle 13.
A boiler hearth with mechanical loader 19, the combustion chamber 21 of which is arranged in front of the front tube bundle 12, is provided with delimiting walls cooled by circulation of fluid, comprising similar side walls 23, of which the 'only one is shown, a front wall 24, a rear wall 25 and a sky 26.
The mechanical loader comprises a movable chain grate 27, the upper strand 28 of which moves back and forth across the bottom of the combustion chamber 21 and receives the coal or other solid fuel which is fed there by an apparatus. mechanical charge 29 disposed outside the hearth, near the lower end of its front wall 24. The combustion air is forced under pressure in a known suitable manner into the space between the strands. upper and lower grid. A guide member 31 of the chain, or a series thereof, is disposed along each side edge of the upper strand 28 and mounted in a known manner on the supporting structure of the grid.
An ash discharge hopper or pit 32 is provided at a location adjacent to the rear end of the grate.
The walls 23, 24 and 25 of the fireplace are cooled by fluid-circulating wall tubes 23a, 24a. and 25a, respectively, while the canopy 26 is cooled by the upper extensions of the front wall cooling tubes 24a., and all of the firebox wall cooling tubes are connected in a natural circulation system which includes the cylindrical bodies 15 and 16 of the boiler, in a manner which will be described more fully below.
A lower portion of the front wall 24 of the fireplace is sloped from bottom to top, rearward, to form an ignition vault 34 above an anterior portion of the wire.
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top of the grille 27, while a lower part of the rear wall 25 of the fireplace is inclined from bottom to top forward to form an arch 35 above a posterior part of this strand, the arches 34 and 35 cooperating to define a constricted passage 36 offering the gases a smaller passage section than the combustion zones located immediately above and below this constriction.
A wall 37 extends from the upper end of the rear vault 35 to the lower cylindrical body 16 of the boiler to form an outer boundary wall portion of the tube chamber of the boiler.
The tubes 24a of the front wall are connected at their lower ends to a manifold 38 which extends horizontally above the upper strand of the grid 27 at a certain distance from the latter near the lower end of the grid. anterior ignition vault 34, the lower portions of the tubes 24a extending from bottom to top near the inner face of the vault and their exposed surfaces being protected by a layer of heat refractory material 39 therein applied. The upper ends of the tubes 24a are connected to the upper cylindrical body 15 of the boiler.
The tubes 25a of the rear wall are connected at their lower ends to a manifold 41 disposed behind the grate 47, beyond the ash pit 32, and extending horizontally at a level lower than the upper strand of the grid, the collector 41 being connected by down tubes 42 to the lower cylindrical body 16 of the boiler. The upper ends of the tubes 25a are connected to the upper cylindrical body 15 of the boiler between the fittings established for the tubes of the tube bundles 12 and 13.
The lower portions of the tubes 25a extend from bottom to top along the inner face of the rear wall 25 of the fireplace, where they are directly exposed to the heat of the fireplace, while above
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of the wall 25, the intermediate parts 25b of these tubes are inclined backwards and from bottom to top to support a baffle 43 which defines together with the sky 26 a passage 45 through which the combustion gases are brought into contact with the surfaces heated by convection of the boiler and the superheater.
A vertical baffle 47, adjacent to the front face of the tube bundle 13 and constituting an upper extension of the baffle 43 ends at a point located at a certain distance below the upper cylindrical body 15 of the boiler, to delimit an inlet of the gases in the space containing the tube bundles 13 and 14, the gases leaving this space through the outlet 48.
In each side wall 23 a lower circular side wall manifold 50 extends horizontally near the upper strand 28 of the grid, the lower ends of the tubes 23a of the corresponding wall 23 being connected thereto, as well as the tubes of the grid. descent 51 which connects it to the lower cylindrical body 16 of the boiler. As shown in Fig. 3, the downpipes 51 are connected at their lower ends to the manifold 50, at suitably spaced points along it. The upper ends of the tubes 23a of each side wall 23 are connected to an upper manifold 52 connected by fittings 53 to the cylindrical body 15 of the boiler.
Each manifold 50 is supported at certain points along its length by means of support pieces 56 and a support piece 54 mounted on a plate 57 associated with the support construction of the grid. As shown, part 54, near the rear end of each collector 50, has the shape of a rectangular plate located in the vertical plane of the central axis of the collector and whose edge
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upper is fixed by welds 58 to the manifold while its lower edge is fixed by welds 59 to the plate 57.
Each part 56 comprises, as shown, a rectangular base plate 61 together with integral vertical plates 62 and 63 arranged perpendicular to each other, the part or plate 62 being arranged longitudinally with respect to the manifold 50 in the vertical plane. of the central axis of the latter and its rectilinear upper edge being fixed thereto by welds 64 while the plate or flat part 63 extends transversely to the collector and has an arched upper edge conforming to the circular contour of the collector to which it is secured by welds 65. Base plate 61 is slidably mounted on plate 57 between suitably spaced guide bars 67 suitably attached, by welds 68, for example, to. the plaque.
Therefore, each support piece 56 is able to move relative to the plate 57 in a direction parallel to the longitudinal axis of the manifold 50. Each manifold 50 can thus freely expand forwardly from. from its fixed support point on part 54, near the rear end of the manifold.
Each side wall lower manifold 50 is protected from the heat of the moving layer of ignited fuel on the grate by a group of tubes 71 extending lengthwise of the manifold near the face adjacent to the fireplace, the tubes 71 being of relatively small diameter compared to that of a manifold 50, for example, in a ratio of the order of about 1: 3. In each side wall 23, the protective tubes 71 of the manifold are rectilinear and parallel to each other over the intermediate part of their length and are also parallel at this point to the manifold 50 with which each group is associated, these recti-
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lines also extending beyond manifold 50 at both ends.
The parts at the rear end of the tubes 71 are bent down and connected to the downcomer 41 on the rear wall, while the parts at the front end are bent up and connected to the collector 38 of the tubes. rise from the front wall. Thus connected, the tubes 71 receive the water supplied by the transverse collector 41 and function as water inlet tubes of the anterior transverse collector 38, a natural circulation being established through the tubes 71 by the height of the load resulting from the production of steam in the cooling tubes 24.2, from the front wall which extend from the manifold 38 to the cylindrical body of steam and water 15.
In the arrangement of the tubes shown in Figs.
4, 5 and 6, the lowest tube of each group rests on an asbestos cord 72, or its equivalent, introduced into a groove in the upper edge of the guide bar 31. Each tube 71 is in contact with it. the tube which is immediately adjacent to it, while the highest tube is also in contact with the manifold 50. The tubes 71 are held in place near the corresponding manifold 50 by means of groups of tie rods 73.
The tie rods of each group are bent laterally at their outer ends, so as to form hooks, which engage in traction eyelets 74 welded to the corresponding tubes 71, while the inner ends of the tie rods are threaded to receive nuts and bolts. pass respectively through grooves 75 formed in angles 76 of a group, the angles being arranged in groups spaced apart lengthwise, as shown in FIG. 3, the angles of each group being fixed to the manifold 50 in positions spaced longitudinally and circumferentially.
The internal end of each tie rod or tension bolt 73 is provided
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a nut 78 bearing on a washer 79 which is preferably fixed by welding to the corresponding angle iron 76 when the related tube 71 occupies the desired position. The outer curved end of each tie rod or tension bolt 73 may be directed perpendicular to the tie rod body and be provided with a nut to prevent it from disengaging from the eyelet 74. The tie rods are used to hold the tubes 71. in a predetermined position parallel to the face of the side wall manifold facing the hearth, while allowing relative displacements between the tubes and the manifold due to differences in their thermal expansions.
The space between the tubes 71, the associated collector 50 and the support plate 57 is closed on the outside by a plate 81, the upper edge of which covers one or more bars 82, fixed to the collector 50 and is secured thereto, the space thus enclosed being filled with loose asbestos 83, or the like, to form a seal preventing the escape of combustion gases.
If the replacement of one or more tubes 71 becomes necessary, this operation is much easier to carry out than the replacement of a manifold 50. At the same time, the metal of a relatively thin-walled tube 71 is much less prone to deterioration by overheating than the metal of a manifold 50 which would not be shielded from the heat of the combustion chamber.
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