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PERFECTIONNEMENTS AUX GROUPES TUBULAIRES GENERATEURS ET SURCHAUFFEURS DE
VAPEUR.
Cette intention concerne les groupes tubulaires générateurs et surchauffeursde vapeur dont le foyer est destiné à brûler un combustible à teneur en cendre à des températures auxquelles la cendre est en fusion et qui comportent un parcours à convection contenant des surfaces de chauf- fe de vapeur. A mesure que ;la et la température finale de surchauf- fe exigées des groupes générateurs et surchauffeurs de vapeur ont augmenté, des difficultés se sont produites dans ces groupes en raison des dépôts de matières plastiques sur les surchauffeurs à convection.
En vue de réduire la température des particules de scorie à l'entrée d'une section à convection du groupe générateur et surchauffeur de vapeur, on a disposé une chambre à rayonnement entre un foyer et la section à -convection afin de refroidir les gaz par rayonnement vers des tubes vaporisants garnissant les parois de la chambre. Toutefois, pour une température limitée à l'entrée d'une section à convection,l'obtention de la haute température de vapeur désirée peut être difficile ou impossible et on a proposé d'employér en outre d'un surchauffeur à convection un surchauffeur à rayonnement sous la forme de panneaux de tubes largement espacés à l'intérieur d'une chambre de rayonnement dans le voisinage de sa sortie vers le parcours à convection.
Jusqu'à présent on a considéré nécessaire de situer le surchauffeur à rayonnement dans une région où la température de sécurité du métal des tubes de surchauffeur ne soit pas dépassée et ceci a limité la grandeur de.la surface du surchauffeur à rayonnement et son emplacement. Un but de la présente invention est de procurer une disposition perfectionnée de surchauffeur à rayonnement.
Dans un groupe tubulaire générateur et surchauffeur de vapeur comprenant un foyer agencé pour brûler un combustible à teneur en cendre à une ten-
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rieure et d'une sortie de gaz supérieure,un surchauffeur de vapeur à rayon- nement comprenant dans une zone espacée du sommet de la chambre à rayonne- ment et située au-dessous de la sortie des gaz, des surfaces tubulaires re- couvertes de matière réfractaire.
L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple avec réfé- rence au dessin très schématique annéxé, représentant en coupe verticale longitudinale, le foyer, la section à rayonnement et une partie de la sec- tion à convection d'un groupe pour la production de vapeur à haute pression et la surchauffe de la vapeur à haute température.
Sur le dessin, un foyer cyclone 1 du genre représenté sur les
Figs. 3 à 9 du Brevet No 465.146 décharge les produits de la combustion dans une chambre de combustion secondaire 2 d'où part une chambre à rayon- nement verticale 3 dont une région supérieure communique avec un parcours de gaz latéral 4 conduisant à un parcours de gaz descendant 5.
Les parois latérales de la chambre de combustion secondaire 2 et de la chambre à rayonnement 3 sont garnies de tubes vaporisants d'une manière connue appropriée, et d'autres tubes vaporisants sont raccordés par leurs extrémités inférieures à un corps cylindrique inférieur 6 relié par des colonnes descendantes (non représentées) à un corps cylindrique . de vapeur et de liquide 7. Quelques uns de ces tubes garnissent la sole et la paroi avant de la chambre de combustion secondaire 2 et contribuent à garnir la paroi avant de la chambre à rayonhpment. D'autres tubes for- ment un écran à scorie, 10 en travers de la sortie de la chambre de combus- tion secondaire et contribuent à garnir la paroi avant de la chambre à rayon- nement, tandis que d'autres tubes encore garnissent la paroi arrière de la chambre à rayonnement.
Au niveau de la partie inférieure de la sortie des gaz de la chambre à rayonnement les tubes des parois avant et arrière respectivement se terminent dans des collecteurs 11 et 12 et les tubes mon- tants 13 du foyer cyclone sont reliés au collecteur 11. Quelques uns des tubes reliés aux collecteurs 11 et 12 sont recourbés vers l'intérieur et contribuent à former un goulet 14 dans la chambre à rayonnement. Des tubes s'étendant de bas en haut du collecteur 11 vers le corps cylindrique 7 contribuent à garnir la paroi avant de la chambre à rayonnement tandis que des tubes s'étendant de bas en haut depuis le collecteur 12 forment un écran à la sortie de la chambre à rayonnement et se prolongent sous le ciel de cette chambre pour se rendre dans le corps cylindrique 7.
Le tuyau pour l'é- vacuation de la scorie en fusion de la chambre de combustion secondaire est représenté en 15.
A l'intérieur de la chambre de rayonnement 3 se trouve un sur- chauffeur de vapeur par rayonnement 16 formé d'un certain nombre de panneaux de tubes pendants, largement espacés, qui descendent du ciel de la chambre de rayonnement et pénètrent profondément dans celle-ci en passant ainsi dans le goulet 14. De préférence, les panneaux de tubes sont espacés l'un de l'autred'une distance d'environ 19 1/2 à 39 pouces (0,50 m à 1 m envo), les extrémités des panneaux étant espacées de la même distance des parois latérales de la chambre de rayonnement, et de préférence les panneaux sont espacés des parois avant et arrière de la chambre à rayonnement d'une dis- tance de 19 1/2 pouces environ (0,50 m).
Chaque panneau de tubes est formé d'un certain nombre de tubes en U groupés reliés par leurs extrémités à un collecteur 17 disposé au-des- sus du ciel de la chambre à rayonnement et divisé par une membrane 18 en- deux parties raccordées respectivement à un tuyau d'entrée 19 venant de la chambre de vapeur du corps cylindrique 7 et à un tuyau de sortie 20. La circulation de la vapeur se fait par conséquent du tuyau 19 par les tubes du panneau de tube au tuyau 20. La partie du panneau située au-dessous de la sortie des gaz de la chambre de rayonnement est recouverte de matière réfractaire 21, les parties des tubes se trouvant en cet endroit étant pourvues d'ergots servant à fixer la matière,-réfractaire.
A l'intérieur du parcours de gaz latéral 4 se trouve une section de surchauffeur 22 formée de tubes sinueux verticaux dont le pas transver-
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salement au courant des gaz est relativement large, tandis qu'à l'intérieur du parcours descendant 5 se trouvent des sections de surchauffeur 23, 24 et 25 formées de tubes horizontaux dont le pas transversalement au courant de gaz est relativement étroit. La partie inférieure du parcours de gaz latéral 4 est fortement inclinée de haut en bas vers la chambre de rayonne- ment, sous un angle d'environ 55 sur l'horizontale.
En fonctionnement, les gaz chauds et les particules de scorie entraînées en s'élevant dans la sortie de gaz latérale rayonnent.+. de la chaleur non seulement aux parois de la chambre à rayonnement mais aussi aux parties inférieures recouvertes de réfractaire des panneaux de tubes du surchauffeur à rayonnement, lesquelles parties inférieures contribuent notablement à refroidir les particules de scorie à une température appro- priée avant qu'elles n'atteignent le parcours latéral 4. Il en résulte que la grandeur de la surface vaporisante et par conséquent les dimensions de la partie de la chambre de rayonnement située au-dessous de la sortie des gaz peuvent être réduites.
En même temps, les parties inférieures recou- vertes de réfractaire des panneaux de tubes du surchauffeur à rayonnement transmettent un notable degré de surchauffe à la vapeur malgré la réduction de la transmission de chaleur due au recouvrement réfractaire qui sert à empêcher la surchauffe du métal des tubes. Comme les panneaux de tubes sont suspendus librement et peuvent se dilater de haut en bas, les éfforts dans les tubes dont réduits au minimum.
Le goulet 14 contribue à amener la totalité du courant de gaz @ sous l'influence refroidissante du surchauffeur à rayonnement et l'augmentation de la vitesse du gaz contribue à maintenir un courant de gaz effectif sur la partie des panneaux de tubes entre le goulet et le ciel de la chambre de rayonnement.
REVENDICATIONS.
1. Groupe tubulaire générateur et surchauffeur de vapeur comprenant un foyer agencé pour brûler un combustible à teneur en cendre à des températures auxquelles la cendre se trouve en fusion, et un parcours à convection contenant des surfaces de chauffe pour la vapeur, caractérisé en ce que dans une chambre à rayonnement verticale pourvue d'une entrée de gaz à la partie inférieure et d'une sortie de gaz à la partie supérieure est disposé un surchauffeur de vapeur à rayonnement comprenant, dans une zone espacée du sommet de la chambre de ra/onnement et située au-dessous de la sortie des gaz, des surfaces tubulaires recouvertes de matière réfrac- taire.