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CHAUDIERE A VAPEUR CHAUFFEE PAR RAYONNEMENT, AVEC TUBES
DU FOND ASCENDANTS.
La présente invention concerne une chaudière à rayonnement chauffée au poussier de charbonet en particulier la refusion des cendres du combustibleo
On a déjà proposé pour de pareilles chaudières, de plier ou couder vers l'intérieur les tubes ascendants de deux parois opposées de la chambre de combustion, et de former le fond de cette chambre au moyen des extrémités coudées de ces tubesceux-ci laissant dans le fond une ouverture libre pour l'écoulement des scories. Le fond est dans ce cas délimité latéralement par les tubes ascendants des parois latérales paral- lèles aux tubes du fond. Ces tubes ascendants sortent en substance verti- calement de la chambre de combustion, vers leurs collecteurs.
La présente invention concerne ce genre de construction. Sui- vant 1?invention, toutefoisles tubes des parois latérales prolongés dans le fondsont pliés ou coudes de manière que la hauteur à laquelle les tubes du fond sont disposés les uns à côté des autres, augmente de façon continue depuis l'ouverture d'écoulement jusqu aux parois qui leur sont parallèles. On réalise ainsi une trémie dont les parois sont inclinées de tous les cotés du foyer vers 19ouverture d écoulement cette trémie n9accumulant pas les scories avec leurs constituants lourds, tels que du fer, etc.., mais les laissant s'écouler de façon certaine..
On y arrive notamment sans être obligé d'utiliser pour former le fond,, des tubes de plus de deux parois latérales et sans qu'il y ait plus de trois joints, si possible seulement deux, entre les tubes de fond et les parois verticales.
Les tubes de fond disposés les uns à côté des autres peuvent alors, sui- vant la présente invention, être dirigés sous des inclinaisons différente,% vers la ou les parois latérales qui en constituent le prolongement, ou bien
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ils peuvent aussi être coudés d'une façon uniforme.
Près du centre de la chambre de combustion., les tubes de fond peuvent, suivant la présente invention, être disposés horizontalement ou en légère pente ascendante, tandis que près des cloisons latérales corres-
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pendantes, la pente ascendante peut être plus prononcée de façon qu'au cen- tre de la chambre de combustion il se produise une certaine accumulation des scories Cette accumulation de scories sert de surface dflal7iaage pour le charbon pulvérisa entranto La forte inclinaison du fond dans la zone des brûleurs, rend impossible une accumulation des scories à cet endroit.
On réalise, suivant la présente invention,,une trémie à cen-
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dres, ou trémie de fusion, simple et de fonctionnement sûr en raccordant entre-eux. en une boucle continue les tubes des parois se faisant face. A 19exception du trou d9évacuation des scories,\) les tubes du fond forment une cuvette sans joints, qui empêche la chute des scories liquides et ne nécessite pas d9étrésillonnage spécial.
Néanmoins pour assurer un écou- lement libre des scories et/ou,, en même temps, une ascension libre de la vapeur développée dans les tubes du fond, le fond peut avoir dans tous les sens des surfaces ascendantes Particulièrement dans le cas où les tubes
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du fond sont refroidis intérieurement par un liquide, par exemple de 19 ea l'admission de l'agent de refroidissement intérieur dans les boucles des tubes., est raccordée suivant l'inventions dans les environs du point le plus bas des boucles des tubes. Cela présente l'avantage par rapport aux
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formes d9exécution connues, que pour chaque boucle de tube9 e'est-à-dire donc pour chaque paire de tubes ascendants recouvrant les parois de la chambre de combustion, un seul raccordement à l'admission de 1?agent de refroidissement suffit.
Suivant la présente invention,\) les tubes d'admission alimen- tant les boucles disposées les unes à coté des autres sont coudés alterna- tivement de l'un et de l'autre coté des boucles., sans que le raccordement des tubes d'admission au collecteur doive se faire avec un écartement du double de celui existant entre les tubes du fond, de sorte que le raccor- dement peut également se faire au moyen de collecteurs plus petits.
Les parois de la trémie peuvent le cas échéant avoir une in- clinaison telle que les cendres sous forme de grains puissent glisser éga-
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lement sur le fond de la cuvette vers l'ouverture d9évacuation étant don- né que les boucles de tubes reliant deux parois opposées de la chambre de combustion et formant le fond, peuvent être exécutées suivant la présente
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invention de telle sorte que les points d9intersection des deux directions dans lesquelles s'étend chaque boucle, soient situés pour des boucles voi- sines, sur des lignes ascendantes transversalement à 1-'axe longitudinal
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des tubes, et ce du trou d9évacuation vers les parois latérales.
Quant à la forme de construction dans laquelle les tubes de parois opposées se prolongent sous forme de boucle commune dans le fond de la chambre de combustion, la présente invention n'est pas limitée à des pa- rois de la trémie qui montent de tous les cotés. Les boucles des tubes peuvent également être disposas d'une.façon entièrement ou partiellement horizontale dans le fond de la chambre-de combustion.
La présente invention n'est pas non plus uniquement applica- ble aux chambres de combustion dont la section transversale horizontale est rectangulaire, mais également à celles de section triangulaire, hexa- gonale, octogonale ou même circulaire.) Les boucles formées par les tubes ascendants de parois opposas de la chambre de combustion,\) peuvent égale- ment être obtenues par l'intercalation de tubes bifurquéso La nouvelle construction du fond de la chambre de combustion peut être utilisée avec sucres quel que soit l'agent, eau,, mercure, air ou autre., utilisé pour re- froidir les tubes du fond,\) ou destiné à être chauffé.
Les dessins'annexés montrent à titre d'exemple plusieurs for-
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mes d'exécution de la présente invention.
Figo 1 est une coupe verticale d9une chaudière à rayonnement
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suivant la ligne a-b de la Figo 20 Figo 2 est une coupe verticale partielle suivant la ligne c-d de la Figo 1.
Figo 3 est une coupe verticale partielle d'une chaudière à vapeur à rayonnement d'une autre forme d'exécution,suivant la ligne e-f de la Figo 4.
Figo 4 est une coupe verticale partielle suivant la ligne g-h de la Fig. 3.
Figo 5 est une coupe verticale partielle d'une chaudière à vapeur à rayonnement avec une cuvette pour la fusion des scories, suivant la ligne a-b de la Fig. 60
Figo 6 est une coupe verticale partielle suivant la ligne c-d de la Fig. 7.
Figo 7 est une coupe verticale partielle suivant la ligne e-f de la Figo 6.
Figo 8 est une coupe verticale partielle dune cuvette pour la fusion des scories suivant une autre forme d'exécution.
Les différentes figures des dessins annexés ne montrent que la partie inférieure de la chambre de combustion d9une chaudière à vapeur à rayonnement, à la partie supérieure de laquelle peuvent être raccordés les autres dispositifs habituels tels que les surfaces de chauffe secon- daires, le surchauffeur de vapeur, le préchauffeur d'eau et dautresdispo- sitifs analogues.
Les parois de la chambre de combustion 1 sont recouvertes de tous cotésà l'intérieur,par des tubes bouilleurs qui aboutissent dans le bas aux collecteurs 2, et dont les extrémités supérieures débou- chent directement ou en passant par un collecteur intermédiaire, dans un ou plusieurs tambours collecteurs de vapeur de la chaudière.
Les col- lecteurs 2 sont alimentés par les conduites 3 de liquide¯qui doit être chauffé dans les tubes bouilleurs, par exemple de l'eau, qui par son pro- pre poids peut s9écouler du tambour de la chaudière, ou de 1?eau mise en circulation par des pompes d'alimentation d'eau.. Sur les côtés qui ne sont pas en regard du foyer, la cage de tubes formée par les tubes bouil- leurs est entourée d'une enveloppe 4 en matière isolanteet le cas échéant d'une enveloppe en tôle.
A la périphérie de la chambre de combustion dont la section transversale horizontale est quadrangulaire, polygonale ou circulaire., sont répartis des brûleurs 5, par lesquels le combustible est insufflé tangentiellement à un cercle de combustion supposé, situé autour de 1?axe central de la chambre de combustion. Cette dernière est encore pourvue d'une ouverture de sortie 6 par laquelle sécoulent les cendres déposées et fondues dans la chambre de combustion.
Les gaz de combustion cheminent vers le haut en tourbillons de flammes circulaires. Les tubes bouilleurs 8 de deux parois latérales opposées de la chambre de combustion sortent de la chambre sensiblement en ligne droite vers les collecteurs. Les tubes bouilleurs 7 des autres pa- rois latérales sont coudés à leur partie inférieure, vers l'intérieur de la chambre de combustion et, plus loin, sont encore coudés vers le bas et raccordés aux collecteurs 2, formant ainsi le fond de la chambre de com- bustion.
Les tubes des deux parois opposées qui se rencontrent sont fixés entre-eux, au coude inférieur, par des pinces ou d9autres moyens sem- blables. Les coudes inférieurs des tubes 7' seuls sont un peu écartés du centre de la chambre de combustion et laissent ainsi libre l'ouverture d'évacuation 60 Etant donné que les tubes bouilleurs 7 sont coudés à des hauteurs différentesleur ensemble forme des surfaces obliques 10, incli-
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nées depuis les parois tubulaires 8 vers l'ouverture d'écoulement.
Au niveau de l'admission de combustibles, les tubes 7 aussi bien que les tubes 8 sont pourvus d'une couche calorifuge 9 constituée par des matières réfractaires ou le cas échéant par des scories et.qui est retenue par des goujons,des crochets ou dautres dispositifs analogues soudés aux tubes et qui unit en une paroi hermétique les tubes du fond de la chambre de combustion.
Dans la forme dexécution des Figso 1 et 2, les tubes 7 sont d'abord coudas suivant la pente assez raide 7a et ensuite., plus .vers le cen- tre de la chambre de combustion, suivant la pente moins raide 7b. Par conséquent les scories sécoulant relativement vite sur la pente 7a, s'ac- cumulent sur la pente 7b, de telle sorte qu'elles forment une.couche réflé- chissant la chaleur, qui favorise 19 allumage du combustible sortant frai- chement des brûleurs. Cette exécution en forme de cuvettes du fond de la chambre de combustion se recommande lorsqu'on emploie pour le chauffage, des combustibles difficilement Inflammables,comme des charbons maigres ou l'équivalent.
Dans la forme dexécution des Figso 3-4, les coudes 7c des tubes du fond disposés les uns à côté des autres,, ont des inclinaisons différentes;,, dont les plus fortes sont celles des tubes 7' délimitent 1?ouverture d'évacuation et les plus faibles celles des tubes du fond s'étendant à côté des rangées de tubes 8, de telle sorte qu9on obtient ainsi des pentes 10 relativement raideso Ceci assure un écoulement rapi- de des scories de tous les cotés de la chambre de combustion.
Dans la chambre de combustion 11 de la chaudière à vapeur à rayonnement suivant les Figso 56, 7, 8, le combustible est introduit par les brûleurs 12 montés dans les coins de la chambre ou sur les bords près de ces coins et brûle avec une flamme montant en spirale, les scories ou cendres se déposant sur le fond de la chambre de combustion. Les tu- bes ascendants 13 de la paroi de gauche sont raccordés en boucle, dans le fond de la chambre de combustion, par des coudes en V 15, aux tubes as- cendants 14 de la paroi de droite.
Les boucles de tubes sont alimentées en eau de refroidissement par les collecteurs d'admission 16 et 17, par l'intermédiaire des tubes de liaison 18 ou 19; les tubes de liaison 18 conduisent du collecteur 16 à chaque boucle de tube paire, et les tubes de liaison 19 du collecteur 17 à chaque boucle de tube impaire (Figo 6)0 Au centre de la chambre de combustion, les tubes 13 sont raccordés direc- tement au collecteur 16 et les tubes 14 directement au collecteur 17, laissant ainsi libre l'ouverture 20 d'évacuation des scorieso Les tubes ascendants 21 des parois latérales de la chambre de combustion sont rac- cordés de manière connue au collecteur 22. Une couche de matière isolan- te 23 et un revêtement en tôle 24 ferment entièrement vers 19 extérieur le fond de la chambre de combustion.
Dans la forme dexécution de la Figo 8, la chambre de com- bustion est traversée par une flamme de poussier,en forme de U. Ici en- core les tubes ascendants 13 et 14 sont reliés en boucles par des coudes en V, ces derniers étant alimentés en eau par un seul collecteur 25 par 1?intermédiaire des tubes de liaison 26. Dans la zone de 1?ouverture 20 d'évacuation des scories les tubes ascendants 14 débouchent directement dans le collecteur 25.
Pour les tubes correspondants 13 est prévu en de- hors de la zone de l'ouverture 20, un collecteur auxiliaire 27 qui n9a environ que la largeur de 1?ouverture d'évacuation des scories et qui., de son cotés, est relié par le tube 28, au collecteur princupal 250
Bien que dans ce qui précède l'invention ait été décrite dans son application à une chaudière à vapeur et au chauffage par charbon pulvérisés, son emploi n'est pas limité aux chaudières à vapeuro On peut également chauffer dans les tubes d'autres matières, par exemple de 19 air comprimée de la vapeur ou d9autres agents similaires et on peut utiliser comme combustible de la lessive de cellulose ou d-autres combustibles in-
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troduits sous une forme finement divisée.
Enfin, l'invention s'applique également bien aux chambres de fusion ayant une ouverture centrale pour l'écoulement des scories comme celle représentée ici, qu'aux chambres de fusion dont l'ouverture pour 19écoulement des scories est située plus sur le coté.
REVENDICATIONS.
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1. Chaudière à rayonnement chauffée au charbon pulvérisé'. particulièrement avec fusion des cendres du combustibledans laquelle les tubes ascendants d9une paroi latérale, ou avantageusement de deux parois latérales opposées de la chambre de combustion sont pliés vers l'intérieur et forment le fond de la chambre de combustion, sauf à 1?endroit de 19éva- cuation des scories caractériséeen ce que la hauteur à laquelle les tubes du fond sont disposés les uns à côté des autresaugmente depuis l'ouvertu- re d'écoulement jusqu'aux parois qui leur sont parallèles.
2. Chaudière à rayonnement suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que les tubes du fond disposés les uns à côté des autres., s'étendent suivant des inclinaisons différentes vers la paroi latérale dam laquelle ils trouvent leur prolongement.
3. Chaudière à rayonnement suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que les tubes du fond disposés les uns à côté des autres, sont pliés suivant une inclinaison uniforme les uns par rapport aux autres.
4. Chaudière à rayonnement suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que les tubes du fond ont une légère pente ascen- dante près du centre de la chambre de combustion et ont une pente plus forte près des parois latérales.