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Cette invention, concerne des perfectionnements'ou des modifications'aux"grou- pes générateurs et surchauffeurs de vapeur du genre spécifié dans la reyesioa- tion 1 du brevet principal n 528'.345, c'est-à-dire'-dégroupes générateurs et surchaufféurs de vapeur caractérisés en ce qu'ils comportent une chambre de combustion,des parcours de gaz couplés en parallèle allant de la chambre de combustion à un conduit unique et contenant chacun une partie d'un faisceau
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de tubes' vaporïsants,une chicane sépacsa%,çza4parDzqrz.wti#iésentaau$>saaTi', t,QU,t,.Qu ,.en .substance toute-- , étendue des surfaces découvertes auxquelles on peut avoir accès pour effectuer une inspection ou des répa- rations, des dispositifs de chauffe de la vapeur situés entièrement ou en substance entièrement dans l'un des parcours,
un dispositif pour chauffer la chambre de combustion et des dispositifs régulateurs disposés du côté des tubes vaporisants opposé à celui où se trouve la chambre et destinés à régler la répartition des gaz chauds entre les parcours. Dans les grou-
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pes du genre considéré, il serait avantageux de p-ouyoenouve1er les tubes de chauffe de la vapeur sans déranger la chicane entre les parcours de gaz. Un autre avantage serait obtenu si les tubes défectueux pouvaient être remplacés sans toucher aux collecteurs des tubes de chauffe de va- peur. En outre, l'accès est désirable ou nécessaire pour pouvoir renouve- ler les supports des tubes de chauffe de vapeur soumis aux hautes tempéra- tures et pour faciliter ou permettre le nettoyage ou le montage.
D'au- tre part, chaque tube de chauffe de vapeur doit pouvoir être purgé et il est désirable que chaque tube s'élève vers un orifice d'évacuation d'air de telle sorte qu'on peut remplir les tubes complètement d'eau alcaline.
L'invention concerne un groupe générateur et surchauffeur de vapeur suivant la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que le dispositif de chauffe de la vapeur comprend un faisceau de tubes s'étendant horizontalement ou à peu près horizontalement en travers du parcours de gaz associé vers une partie de la chicane délimitant le par- cours, les tubes étant raccordés par leurs extrémités à des collecteurs d'entrée et de sortie placés d'un côté du parcours, à l'extérieur de ce- lui-ci, et espacés l'un de l'autre d'une distance suffisante pour permettre l'enlèvement ou l'introduction des tubes dans l'espace entre les collec- teurs, et un espace, délimité au moins d'un c8té par les tubes de chauffe
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de vapeur est aménagé âeman.ièi e a" permettre 1 aoés ,
au szrfa.cee eêrte.tx- bes desetr.b^ d- canfe de vapeur en vue du nettoyage et pèrme#tra l'accès à la ch1oAne.dans le voisinageeàes sxtrézités intér&euEësdes tubes
L'invention concerne aussi un groupe générateur et surchauffer de vapeur suivant la revendication 1 du brevet principal caractérisé en ce que le dispositif de chauffe de la vapeur comprend deux faisceaux de tubes s'étendant horizontalement ou approximativement horizontalement en travers du parcours associé, vers une partie de la chicane délimitant le parcours, les faisceaux étant espacés l'un de l'autre de manière à ména- ger un espace intermédiaire qui permet d'avoir accès aux surfaces exté- rieures des tubes de chauffe de vapeur pour le nettoyage et à la partie considérée de la chicane,
et les tubes des faisceaux sont reliés à un col- lecteur intermédiaire commun et à des collecteurs extérieurs correspondants, les collecteurs étant disposés d'un côté de parcours à l'extérieur de ce- lui-ci et les collecteurs extérieurs étant séparés chacun du collecteur intermédiaire par un espace suffisant pour permettre l'enlèvement ou l'in- troduction des tubes reliés ou à relier aux collecteurs extérieurs.
L'invention concerne, en outre, un groupe générateur et surchauf- feur de vapeur suivant la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que les dispositifs de chauffe de la vapeur comprennent des tubes sinueux comportant chacun quatre branches reliés en série par des cou- des de retour, s'étendant horizontalement ou à peu près horizontalement
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en travers du parcours de gaz associé vers une partie de la chicane dé- limitant le parcours, et reliés par leurs extrémités à des collecteurs d'entrée et de sortie disposés d'un côté du parcours à l'extérieur de celui-ci, les branches intérieuses de chaque tube sont plus rapprochées l'une de l'autre à leurs parties adjacentes à la paroi extérieure du par- cours des gaz qu'aux parties plus éloignées de cette paroi extérieure,
les parties adjacentes à la chicane sont suffisamment espacées l'une de l'autre pour ménager un espace qui permet davoir accès aux surfaces extérieures des tubes de chauffe de la vapeur pour le nettoyage et pour permettre d'avoir accès à la partie considérée de la chicane, et ces parties des tubes adjacentes à la paroi extérieure sont supportées;par un tube vapori- sant disposé entre les branches situées le plus à l'intérieur.
L'invention comprend encore un groupe générateur et surchauffeur de vapeur suivant la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que le dispositif de chauffe de la vapeur comporte des tubes sinueux présentant chacun quatre branches reliées en série par des coudes de re- tour, s'étendant à peu près horizontalement en travers du parcours asso- cié vers une partie de la chicane délimitant le parcours et raccordées par leurs extrémités à des collecteurs d'entrée et de sortie disposés d'un côté du parcours, à l'extérieur de celui-ci, et espacés l'un de l'autre d'une distance suffisante pour que les tubes puissent être enlevés ou in- troduits dans l'espace entre les collecteurs, et en ce que'les branches sont supportées de manière qu'elles s'élèvent des collecteurs vers des coudes de retour centraux,
par des dispositifs de support comprenant des supports partant d'un tube vaporisant disposé dans l'espace entre les bran- ches intérieures des tubes a proximité des coudes de retour centraux et agencés de façon qu'on puisse dégager les branches intérieures des tubes des dispositifs de support en déplaçant les tubes vers l'extérieur du par- cours des gaz d'une faible quantité, tandis qu'un espace d'accessibilité délimité d'un côté par les tubes de chauffe de la vapeur est aménagé de façon à permettre l'accès aux surfaces extérieures des tubes de chauffe de vapeur en vue du nettoyage et permettre l'accès à la chicane dans le voisinage des extrémités interne des tubes.
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec ré- férence aux dessins partiellement schématiques annexés, dans lesquels :
Figo 1 est une coupe verticale longitudinale d'une chaudière marine à foyer solidaire à deux corps cylindriques, suivant la 'ligne I-I de la fige 2, vue dans le sens indiqué par les flèches;
Figo 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne II-II de la fige 1, mais ne montrant que les parties adjacentes au plan de cou- pe ;
Figo 3 est une élévation de face partiellement en coupe verticale. suivant la ligne III-III de la fig. 4, vue dans le sens indiqué par les flèches, ne montrant qu'une partie de la chaudière représentée sur les figs. 1 et 2;
Fige 4 est une vue en coupe horizontale d'un surchauffeur et des parties connexes représentés sur la fige 2, mais à une plus grande échel- le que cette figure;
Fig. 5 est une coupe verticale longitudinale suivant la ligne V-V de la fige 4 et vue dans le sens indiqué par les flèches mais ne mon- trant qu'un jeu de trois tubes groupés du surchauffeur ;
Fig. 6 est une coupe horizontale, correspondant à la figo 4, d'une variante du surchauffeur;
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Figo 7 est une coupe verticale longitudinale suivant la ligne VII-VII de la fige 6 et vue dans le sens indiqué par les flèches, mais ne montrant qu'un jeu de trois tubes groupés du surchauffeur;
Fige 8 est une coupe horizontale, correspondant à la figo 4, d'une troisième forme d'exécution de surbhauffeur propre à être employée dans une chaudière marine à foyer solidaire et deux corps cylindriques semblable à celle de la fige 1 mais comportant un faisceau de tubes vaporisants qui ne sont pas verticaux mais inclinés sur la verticale, et
Figo 9 est une coupe verticale longitudinale, suivant la ligne IX-IX de la figo 8 et ne montrant qu'une partie inférieure de la chaudière.
Sur les figso 1 à 5 des dessins, la chaudière comprend un corps cylindrique supérieur horizontal de vapeur et d'eau 1, un corps cylindrique inférieur d'eau 3 et un faisceau 5 de tubes vaporisants verticaux reliant les deux corps cylindriques. Un collecteur 7 parallèle au corps cylin- drique 3 est relié par des tubes de paroi courbes alignés 9 au corps su- périeur 1. Les tubes 9 sont espacés les uns des autres et les espaces intercalaires sont remplis de matière réfractaire 13, telle que du mine- rai de chrome, appliquée à l'état plastique, de manière à former le ciel 15 et une paroi latérale 17 d'une chambre de combustion 19.
Ceux des tubes 9 qui sont disposés près de la face ou extrémité de chauffe de la chambre de combustion sont recouverts sur-leurs parties inférieures constituant la paroi 17, de matière réfractaire, comme c'est indiqué en 21. Le côté extérieur du ciel 15 et de la paroi 17 est recouvert de matière calori- fuge 23.
La sole 31 de la chambre de combustion 19 est de construction ap- propriée quelconque et les parties du collecteur 7 qui seraient sans cela exposées à la chaleur de la chambre de conbustion 19 sont protégées par de la matière réfractaire 35.
La paroi 41 de l'extrémité avant de la chambre de combustion 19 est formée d'une maçonnerie de briques réfractaires ( qui n'est pas repré- eentée en détail) dont le dos est garnie de matière isolante, les briques et l'isolant étant convenablement supportés d'une manière connue, et elle est pourvue de lumières 48 équipées de brûleurs à huile, tels que le brû- leur 49, agencé pour débiter le long de la chambre de combustion 19 vers la paroi arrière 50 de celle-cio Des espaces considérables pour l'écou- lement des gaz sont prévus à la fois au-dessus et au-dessous du groupe de brûleurs pour le retour des gaz vers l'avant de la chambre de combustion.
La paroi arrière 50 comprend une rangée de tubes convenablement espacés 51 raccordés par leurs extrémités inférieures à un collecteur d'entrée 52 et par leurs extrémités supérieures à un collecteur de sortie 53, les collecteurs 52 et 53 étant reliée respectivement par des colonnes de des- cente 54 et des raccords 55 au corps cylindrique 1. Les espaces entre les
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tubes 5lsonfJférNés p*.fàô*aaùi*a5eréfractaire 56 et la surface extérieure de la paroi est garnie d'une matière calorifuge 57 cenvenablement suppor- tée d'une manière connue.
La disposition des différents tubes qui constituent le faisceau tubulaire 5 est représentée plus clairement sur les figso 1 et 2. Le faisceau tubulaire comprend un écran 58 s'étendant le long d'un côté de la chambre de combustion de la paroi avant 41 à la paroi arrière 50 et formé de trois rangées en quinconce de tubes de diamètre relativement grand qui sont verticaux sur la majeure partie de leur longueur. Au delà de cet écran, une paroi de chicane 59 allant de l'écran 58 transversalement aux corps cylindriques 1 et 3 à la paroi latérale 60 du gros-oeuvre de la chaudière sert à diviser le restant des tubes du faisceau tubulaire en deux sections
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61 et 63 respectivement plus proches de la paroi avant 41 et de la paroi arrière 50.
La chicane 59 comprend des tubes verticaux 65 faisant partie du faisceau tubulaire 5, ces tubes étant espacés les uns des autres, mais étant pourvus de dispositif pour fermer les espaces intercalaires entre les tubes de manière à former conjointement avec une chicane en t8le pro- filée 67, convenablement fixée au tube d'extrémité de la chicane tubulaire 59 et à la paroi adjacente 60 du gros-oeuvre, une chicane continue entre la paroi 60 et l'écran 58. Le brevet principal décrit une paroi-chicane ap- propriée constituée par une structure à tubes à ergots et matière réfrac- taire. Les espaces entre certains des tubes de l'écran 58 sont fermés par de la matière réfractaire 68 pour former un prolongement latéral de la pa- roi 59 s'étendant sur une partie de la distance vers la paroi avant 41.
Les tubes vaporisants de la section 63 du faisceau tubulaire 5 sont disposés en deux groupes 75 et 77, séparés l'un de l'autre et espa- cés respectivement de l'écran tubulaire 58 et de la paroi latérale 60 du gros-oeuvre, comme c'est représenté sur la fige 2, Chacun de ces groupes de tubes d'étend de la paroi-chicane 59 à une paroi arrière 79 du gros- oeuvre, qui elle-même s'étend de la paroi latérale 60 à la paroi arrière 50 de la chambre de combustion 19 et est pourvue de portes d'accès en 81 et 83 pour permettre l'accès aux espaces 87 et 89, respectivement entre l'écran 58 et le groupe de tubes 75 et entre les deux groupes de tubes.
La paroi 60 du gros-oeuvre est pourvue de deux portes d'accès 91a et 91b disposées l'une d'un côté, l'autre de l'autre côté de la chicane 67, pour permettre l'accès aux espaces 92a, 92b respectivement, entre les sections de faisceau 61 et 63 et la paroi latérale 60 du gros-oeuvre.
A l'extrémité intérieure de l'espace 89 les tubes des groupes 75 et 77 adjacents à cet espace sont quelque peu espacés de la paroi chicane 59 pour former des prolongements latéraux 89a de l'espace 89.
Les tubes vaporisants inclinés de la section 61 du faisceau tubu- laire 5 sont disposés en un groupe unique qui s'étend de la paroi chicane 59 à une paroi avant 99 du gros-oeuvre, qui s'étend à son tour de la pa- roi latérale 60 à la paroi avant 41 de la chambre de combustion, mais se termine à une courte distance de cette paroi 41. La section de tubes 61 est disposée de manière que celle de ses rangées transversales de tubes la plus rapprochée de l'écran 58 se trouve dans le prolongement de la rangée transversale du groupe 75 la plus éloignée de l'écran 58, et de ma- nière que celle de ses rangées transversales de tubes la plus éloignée de l'écran 58 se trouve dans le prolongement de la rangée transversale de tu- bes du groupe 77 la plus rapprochée de l'écran 58.
Entre la paroi avant 99 du gros-oeuvre et l'extrémité adjacente de la paroi avant 42 de la chambre de combustion est située une ouvertu- re par laquelle on peut introduire et enlever un surchauffeur 105. Lors- qu'il est mis en place, le surchauffeur est situé dans l'espace 107 en- tre la section 61 du faisceau tubulaire et l'écran de tubes 58.
Comme c'est représenté plus clairement sur les figso 3 à 5, le sur- chauffeur 105 comprend deux collecteurs verticaux 109 et 111 disposés à l'extérieur du plan de la paroi 99 et un grand nombre de tubes sinueux 113 qui sont branchés sur les deux collecteurs et forment la surface de chauffe réelle.
Chaque tube 113 comprend quatre branches 113a, 113b, 113c et 113d qui s'étendent à peu près horizontalement vers la paroi 59, les bran- ches 113a et 113b étant reliées en série par un coude de retour 114 disposé à proximité de la paroi chicane 59, les branches 113b et 113c étant reliées en série par un coude de retour 115 situé à proximité du plan de la paroi 99 et les branches 113c et 113d étant reliées en série par un coude de re-
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tour 116 situé à proximité de la chicane 59e Les branches intérieures 113b
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et 113ç de chaque tube son plus rapprochées t'Un, dècllautre:à lellcr1s. Partiesx- térieures 117 qu'à leurs parties intérieures 118 plus éloignées de la paroi
99, les parties 118 délimitant un espace 119 ménagé entre elles.
Les parties extérieures 117 du tube sont supportées par des doigts métalliques 120, mon- tés sur un tube vaporiseur commun 121 disposé entre les branches intérieures des parties extérieures 117 du tube. Les branches intérieures du tube sont supportées de la chicane 59 par des doigts métalliques 123 montés sur deux tubes vaporisants 124 disposés dans l'espace 119 et les branches extérieu- res du tube sont supportées par d'autres tubes vaporisants, la branche 113a . étant portée par un doigt 125 monté sur un tube 126 de l'écran tubulaire
58 et la branche 113b par un doigt 127 monté sur un gros tube 128 incorpo- ré dans la section 61 du faisceau tubulaire-.
Les tubes 121, 124, 126 et 128 sont tous raccordés par leurs extrémités supérieures et leurs etré- mités inférieures respectivement aux corps cylindriques 1 et 3.
Les doigts 120, 123, 125 et 127 font saillie radialement sur les tubes vaporisants de support et s'étendent dans une direction parallèle à la direction du courant de gaz sur le surchauffeur, le tube vaporisant commun 121 étant pourvu de doigts 120 qui y font saillie en sens opposés.
Les doigts sont disposés axialement par rapport aux tubes sur lesquels ils sont montés de telle façon que l'axe de chacun des tubes 113 est incliné de bas en haut du collecteur 109 et du collecteur 111 au coude de retour cen- tral 115o Les doigts sont coulés en groupes de trois et sont montés d'une manière facilement amovible sur les tubes vaporisants, les montures com- prenant des saillies ( non représentées) soudées aux tubes et servant à maintenir les doigts dans:la position voulue malgré le mouvement axial de ces tubes.
Les sections d'extrémité 130 des branches extérieures 113a, 113d des tubes 113, qui sont plus longues que les branches intérieures et dé- passent le plan de la paroi 99, sont inclinées extérieurement vers les collecteurs 111, 109 et un panneau amovible 132 ferme l'espace entre les branches extérieures.
Les collecteurs 109 et 111 se terminent au-dessus du niveau du corps cylindrique 3 ( voir figo 3), et une porte d'accès 135 dans le pro- longement 99a de la paroi 99 permet le passage d'un homme en dessous des tubes 113 par un espace 136 dans la chambre 119. Les espaces intercalai- res entre les parties inférieures de certains des tubes de l'écran 58 sont fermés par de la matière réfractaire 137 de manière à séparer ainsi l'es- pace 136 de la chambre de combustion 19.
On remarquera que cette disposition des tubes qui forment le faisceau 5 de la manière décrite ci-dessus permet d'avoir facilement accès en substance à toutes les parties de la paroi chicane à tubes à ergots pour l'inspection et les réparations.
Un fond approprié 138 relie la paroi latérale 60 du gros-oeuvre aux corps cylindrique inférieur d'eau 3, pour compléter les parois limi- tatives de deux parcours de gaz en parallèle 140 et 141 allant de la cham- bre de combustion 19 respectivement par les sections 61 et 63 du faisceau tubulaire, de bas en haut à deux sorties, telles que la sortie 142 (voir fig. 1), commandées par des registreso
La chaudière entière est enfermée dans une enveloppe en tôle in- diquée schématiquement en 15 sur les figso 1 et 2, à une certaine distan- ce à l'extérieur des parois 17, 41, 50, 60, 79 et 99, des fonds 31 et 138 et du ciel 15. Cette enveloppe est sectionnée et des panneaux peuvent être enlevés pour permettre l'accès à la chaudière aux endroits désirés.
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L'air de refroidissement pénètre dans l'enveloppe à l'arrière de la chau- dière et passe soit sous le fond 31 par un conduit 153 soit par les espaces entre les parois latérales 17 et 60 et l'enveloppe 151 pour se rendre à l'avant de la chaudière où il est employé comme air comburant pour les brû- leurs 490 A l'intérieur de l'enveloppe 151 se trouvent les collecteurs 109 et 111 du surchauffeur, les colonnes descendantes 54 et les groupes de tubes de descente 155, 156 respectivement, reliant la chambre d'eau du corps cylindrique 1 au collecteur 7 et au corps cylindrique 3.
Les parcours 140 et 141 se réunissent en un conduit commun 159 qui s'élève d'un point situé au-dessus des sorties des parcours, le par- cours 140 étant pourvu à sa sortie 142 de registres 160 pour régler l'écou- lement des gaz dans le parcours et des registres semblables qui peuvent être actionnés séparément, étant prévus dans le parcours 1410
Le conduit 159 qui est relié à la cheminée du navire renferme un économiseur 1610
Des berceaux de support 162 et 163 associés respectivement au corps cylindrique d'eau 3 et au collecteur 7 et convenablement montés sur la structure du navire, servent à supporter le poids des corps cylindriques et des parties tubulaires de la chaudière.
Les hommes du métier constateront que beaucoup de détails qui ne sont pas indispensables pour comprendre l'invention ont été omis dans la description donnée ci-dessus d'une chaudière marine à foyer solidaire, tels que l'emploi de dispositifs pour séparer la vapeur de l'eau dans le corps cylindrique de vapeur et d'eau 1.
Pendant le fonctionnement normal de la chaudière ci-dessus dé- crite, l'huile combustible amenée aux brûleurs 49 est brûlée dans la cham- bre de combustion 19 et les produits chauds de la combustion passent par- tiellement dans le parcours 140 renfermant le surchauffeur 105 et la sec- tion 61 du faisceau tubulaire et partiellement dans le parcours 141 con- tenant la section 63 du faisceau tubulaire pour se rendre dans les sorties commandées par les registres et de là à l'économiseur et à la cheminéeo
Normalement, les papillons ou, registres qui commandent le courant de gaz passant de la chambre, de combustion sur le surchauffeur sont main-
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tenus fermés' jusqu#à ce que la vapeur sôit'prôdui2d,i2 làchau#iêrêètte vapeur.
passe du corps cylindrique 1 par le surchauffeur à son point d'utili-
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sation et dès qu'un courant de vapeur a été établi,Up.pp411QR .qui commande le courant de gaz chauds sur le surchauffeur peut.¯ être ouvert dans une----
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mesure. &propriée.
On peut faire varier le degré de surchauffe donné à la vapeur en ajustant les deux jeux de registres commandant les courants de gaz respec- tivement dans le parcours 140 et dans le parcours 141. Ainsi, une tem- pérature est obtenue pour une gamme de charges étendue lorsque les deux jeux de registres sont ouverts ;
peut obtenir une température de vapeur plus élevée en fermant partiellement les registres associés au parcours de gaz 141 et une température de vapeur plus faible en fermant partielle- ment les registres 160 associés au parcours de gaz 1400 Ceci est un avan- tage considérable pour les installations marines utilisant des turbines, car la vapeur doit habituellement être à un degré de surchauffe relative- ment faible lorsque les turbines arrière sont en service
On comprendra que la disposition des tubes du faisceau tubulaire 5 et du surchauffeur 105 ci-dessus décrit, procure des facilités remar- quables pour le nettoyage des tubes du faisceau tubulaire et du surchauf- feur, tandis que la paroi chicane séparant les deux parcours de gaz est facilement accessible pour l'inspection et les réparations.
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Il résulte de l'inclinaison de bas en haut de l'axe de chaque tube 113 depuis les collecteurs 109, 111 jusqu'au coude de retour central
115, qu'une purge convenable de chaque tube peut être effectuée lorsque les collecteurs 109, 111 sont vidés, malgré la position montante des col- lecteurs.
Les tubes de surchauffeur individuels peuvent être retirés facile- ment et de nouveaux tubes être introduits vu que les sections d'extrémité
130 des tubes 113 sont inclinées extérieurement vers les collecteurs asso- ciés 109, 111 et qu'en découpant des sections d'extrémité, on peut dégager les tubes des collecteurs et les retirer par l'espace entre ceux-ci. Dans l'exemple d'exécution représenté, il y a trois tubes dans chaque groupe et, si c'est nécessaire, les tubes peuvent être retirés par trois à la fois en vue de leur remplacement. La disposition des doigts qui supportent les tubes 113 est telle qu'en déplaçant un tube quelconque 113 d'une faible quantité vers l'extérieur on le dégage des doigts 120, et le coude 115 peut alors descendre quelque peu de façon à faciliter l'enlèvement du tube.
Les doigts de support 120,123 aménagés sur les tubes 121, 124 peuvent être facilement remplacés de l'intérieur de l'espace d'accès 119 et les doigts de support 125 montés sur le tube 126 de l'écran tubulaire
58 peuvent être atteints de la chambre de combustion en découpant quelques tubes de l'écran 580 Les doigts de support restants 127 se trouvent dans une zone plus froide et sont moins sujets à devoir être remplacés.
Dans la forme d'exécution de l'invention représentée sur les figs.
6 et 7, le surchauffeur 105 des figs. 1 à 5 est remplacé par un surchauf- feur 205 disposé dans un espace 206 entre la section 61 du faisceau tubu- laire et l'écran 58, qui est un peu plus profond que l'espace correspondant 107 de la forme d'exécution des figs. 1 à 5, le surchauffeur n'occupant que la partie de l'espace 206 qui est adjacente à l'écran 58, en laissant une partie de l'espace inoccupée par des tubes pour obtenir un espace d'acces- sibilité 206ao
Le surchauffeur 205 comprend deux collecteurs verticaux 209 et 211 disposés à l'extérieur du plan cle la paroi 99 et un grand nombre de tubes sinueux 213 branchés sur les deux collecteurs et formant les sur- faces de chauffe réelles.
Chaque tubes 213 présente quatre branches 213a, 213b, 213c, et 213d, qui se dirigent à peu près horizontalement vers la paroi 59, les branches 213a et 213b étant reliées en série par un coude 214 situé à proximité de la paroi chicane 59, les branches 213b et 213c étant reliées en série par un coude 215 situé à proximité du plan de la paroi 99, et les branches 213c et 213d étant reliées en série par un coude 216 situé à proximité de la paroi chicane 59. Les branches intérieures 213b et 213c de chaque tube sont parallèles entre elles sur toute leur longueur dans cette forme d'exécution, et les tubes 213 sont groupés par jeu de trois, comme c'est représenté clairement sur la fig. 6.
Dans la dis- position représentée, celles des branches 213b et 213c des différents tubes, qui sont situées le plus à l'intérieur, ne sont espacées l'une de l'autre que de courtes distances horizontales.
Dans la région de la paroi chicane 59, les branches intérieures 213b et 213c de chaque tube 213 sont supportées par des doigts métalliques 220 montés sur un tube vaporisant commun 221 disposé entre les branches situées le plus à l'intérieur. La branche extérieure 213a est supportée par un doigt 225 monté sur un tube 226 de l'écran tubulaire 58 et la branche extérieure 213d est supportée par un doigt 227 monté sur un gros tube 228 situé dans l'espace d'accessibilité 206a, le tube 226 et le tube 228 étant placés tous deux à une plus grande distance de la paroi chicane 59 que le tube 221.
Les branches intérieures 213b et 213c sont aussi sup-
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portées en un point situé à proximité du plan de la paroi 99 du gros-oeuvre par un doigt 229 monté sur un tube 230 et s'engageant dans le coude 215, le tube 230 étant situé entre les branches 213b et 213co Comme le montre la figo 7, les doigts 220,225, 227 et 229 sont disposés axialement par rapport à leurs tubes correspondants 221, 226, 228 et 230 de telle manière que l'axe de chacun des tubes 213 est incliné de bas en haut à partir des collecteurs 209 et 211 vers le coude central 215. Les tubes 221,226, 228 et 230 sont tous raccordés par leurs extrémités supérieures et leurs extrémités infé- rieures respectivement aux corps cylindriques correspondant aux corps 1 et 3 de la fige 1.
Les doigts 220, 225,227 et 229 font saillie radialement sur les tubes vaporisants de support et s'étendent, sauf les doigts 229?, dans une direction parallèle à la direction du courant de gaz sur le surchauffeur, le tube vaporisant commun 221 possédant des doigts 220 en saillie dans des sens opposés.
Les sections d'extrémité 233 des branches extérieures 213a, 213b des tubes 213, qui sont plus longues que les branches intérieures et dé- passant le plan de la paroi 99, sont inclinées à l'extérieur vers les col- lecteurs 211, 209, et un panneau amovible 234 ferme l'espace entre les branches extérieureso La paroi antérieure 99 du gros-oeuvre est pourvue d'un panneau amovible 235 pour permettre à un ouvrier d'avoir accès à l'es- pace 206ao
On remarquera que si les tubes qui forment le faisceau 5 sont dis- posés de la manière décrite ci-dessus, on peut avoir accès facilement, pour l'inspection et les remplacements, en substance à toutes les parties de la paroi chicane de tubes à ergots 59,
tandis que la disposition du sur- chauffeur 205 procure des facilités remarquables pour le nettoyage des tu- bes du surchauffeur aussi bien que des tubes du faisceau tubulaire.
On peut enlever facilement des tubes de surchàuffeur individuels et introduire de nouveaux tubes, vu que les sections d'extrémité 233 des tu- bes 213 sont inclinées extérieurement par rapport aux collecteurs associés 209,211 et qu'en découpant ces sections d'extrémité on peut dégager les tubes des collecteurs et les retirer par l'espace situé entre ceux-ci.
Dans la forme d'exécution représentée il y a trois tubes dans chaque groupe, et si c'est nécessaire, les tubes peuvent être retirés par trois à la fois pour le remplacement des tubes. La disposition des doigts qui supportent les tubes 213 est telle que lorsqu'on déplace d'une faible quan- tité vers l'extérieur l'un quelconque des tubes 213 il se dégage des doigts 220 et 229 ce qui permet au coude 215 de descendre quelque peu de manière à faciliter l'enlèvement du tube.
Il résulte de l'inclinaison de bas en haut de l'axe de chaque tube 213 depuis les collecteurs 209, 211 vers le coude 215 qu'on peut ef- fectuer une purge parfaite de chaque tube lorsque les collecteurs 209, 211 sont vidés, malgré la position montante des collecteurs .
En ce qui concerne la variante représentée sur les figse 8 et 9, cette construction est applicable à une chaudière disposée d'une façon générale comme celle décrite ci-dessus avec référence aux figso 1 à 4, sauf que le faisceau de tubes vaporisants comprend des tubes qui sont pour la plupart inclinés sur la verticale, par exemple comme ceux repré- sentés dans le brevet 52803450 , Ainsi,une paroi chicane 59 x sépare-deux parcours de gaz 140x et 141x et s'étend latéralement par rapport à un écran tubulaire 58x;
le parcours 141x
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renferme ne section 63x du faisceau tubulaireà une certaine distance de l'écran 58x, et le parcours 140x renferme un groupe de tubes 75 x d'une section 61x du faisceau tubulaire 5, disposée de telle facon que
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celle de ses rangées transversales de tubes la plus rapprochées de l'écran 58x se trouve dans le prolongement de la rangée transversale de tubes du groupe 75x la plus éloignée de l'écran 58x. Le parcours 140x est borné sur son côté avant par une paroi avant 99x du gros-oeuvre.
Le surchauffeur 105 des figs. 1 à 5 est remplacé par un surchauf- feur 300 comprenant trois collecteurs inclinés, parallèles 301, 302 et
303 disposés à l'intérieur de l'espace entre la paroi avant 99x du gros - oeuvre et l'enveloppe, et deux faisceaux 304, 305 de tubes en épingle à cheveux groupés espacés entre eux à l'intérieur du parcours de gaz 140x, de façon à ménager un espace d'accessibilité 306 s'étendant d'un collec- teur intermédiaire 302 à la paroi chicane 59x.
Le faisceau 304 consiste en un grand nombre de tubes en épingle à cheveux 310 disposés par groupes de trois, les axes des trois tubes d'un groupe se trouvant dans un plan com- mun qui est incliné de bas en haut sur tout* la longueur du parcours de gaz 140x vers la section 61x du faisceau tubulaire (voir fig,9) et chaque tu- be s'étendant horizontalement en travers du parcours 140x vers la paroi
59x.
Le faisceau 305 consiste en des tubes 311 disposés d'une manière semblable à la disposition des tubes 3100 Chaque tube 310 du faisceau 304 est raccordé par ses extrémités inférieure et supérieure respectivement aux collecteurs 301 et 302 et chaque tube 311 du faisceau 305 est raccor- dé par son extrémité inférieure et son extrémité suprérieure respectivement aux collecteurs 302 et 303.
Les extrémités intérieures des tubes 310 et 311 sont supportées à proximité de la paroi chicane 59x sur des groupes de doigts 315, 316 et 317 qui correspondent respectivement aux groupes de doigts 125, 123 et 127 décrits ci-dessus pour la forme d'exécution des figs, 1 à 5.
Les sections d'extrémités 330 de chacun des tubes 310 sont incli- nées extérieurement vers les collecteurs associés 301 et 302 et les sections d'extrémité 335 de chacun des tubes 311 sont inclinés d'une façon sembla- ble, extérieurement vers les collecteurs associés 302 et 303.
Des portes d'accès 338 et 339, comprenant chacune une partie mé- tallique extérieure et une partie intérieure en matière réfractaire et calo- rifuge, sont prévues pour fermer respectivement l'espace entre les collec- teurs 301 et 302 et l'espace entre les collecteurs 302 et 303.
Les trois collecteurs 301, 302 et 303 se terminent tous au-dessus du niveau du corps cylindrique 3x (voir fig.9) et une porte d'accès 340 dans le prolongement 99ax de la paroi 99x permet à un homme de passer sous le collecteur 302 dans l'espace 306. Les espaces intercalaires entre les par- ties inférieures d'un certain nombre de tubes de l'écran 58x sont fermés par de la matière réfractaire 341.
Comme pour la forme d'exécution des figs. 1 à 5, on peut enlever facilement les tubes de surchauffeur individuellement et introduire de nouveaux tubes, attendu que les sections d'extrémité 330 des tubes 310 et les sections d'extrémité 335 des tubes 311 sont inclinées extérieurement vers les collecteurs associés 301, 302 et 303 et qu'en coupant ces sections d'extrémité, on peut dégager les tubes des collecteurs et les retirer par les espaces entre les collecteurs. Il y a trois tubes dans chaque groupe, et si c'est nécessaire, on peut retirer les tubes par trois à la fois pour procéder au-remplacement des tubes.
Les doigts de support 316 peuvent être facilement remplacés de l'intérieur de la chambre d'accès 306 et on peut atteindre les doigts de support 315 de la chambre de combustion après avoir découpé quelques tubes de l'écran 58xo Les doigts de support restants 317 se trouvent dans une zone plus froide et sont moins sujets à devoir être remplacés.
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En outre, tous ?es tubes de surchauffer 310 et 311 peuvent être purgés dans le collecteur 301. D'autre part, l'air peut être évacué de tous les tubes 310 et 311 lorsqu'on désiré remplir complètement d'eau le surchauffeur. Ce remplissage est désirable lorsque la chaudière doit être mise hors service pendant quelque temps, les tubes du surchauffeur étant dans ce cas d'abord purgés et ensuite complètement remplis d'eau rendue alcaline pour éviter la corrosiono Pendant l'opération de remplissage, l'eau est admise au collecteur 301 et l'air est évacué d'abord des deux collec- teurs 302 et 303 jusqu'à ce que le collecteur 302 soit rempli et ensuite du collecteur 303 seulement.
REVENDICATIONS.
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This invention relates to improvements or modifications to the steam generator and superheater groups of the kind specified in Main Patent No. 528,345, Reyesioa- tion 1, that is, generator unbundles. and steam superheaters characterized in that they comprise a combustion chamber, gas paths coupled in parallel going from the combustion chamber to a single duct and each containing a part of a bundle
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of vaporizing tubes, a baffle separates%, çza4parDzqrz.wti # iresentaau $> saaTi ', t, QU, t, .Qu, .in .substance any--, extent of exposed surfaces which can be accessed for inspection or repairs to steam heaters located wholly or substantially wholly in one of the paths,
a device for heating the combustion chamber and regulating devices arranged on the side of the vaporizing tubes opposite to that where the chamber is located and intended to regulate the distribution of the hot gases between the paths. In the groups
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pes of the kind considered, it would be advantageous to p-ouyoenouve1er the steam heating tubes without disturbing the baffle between the gas paths. Another advantage would be obtained if the defective tubes could be replaced without disturbing the manifolds of the steam heating tubes. Furthermore, access is desirable or necessary in order to be able to renew the supports of the steam heating tubes subjected to high temperatures and to facilitate or permit cleaning or assembly.
On the other hand, each steam heating tube should be capable of being purged and it is desirable that each tube rise to an air discharge port so that the tubes can be filled completely with water. alkaline.
The invention relates to a steam generator and superheater unit according to claim 1 of the main patent, characterized in that the steam heater comprises a bundle of tubes extending horizontally or nearly horizontally across the gas path. associated with a part of the baffle delimiting the course, the tubes being connected by their ends to inlet and outlet manifolds placed on one side of the course, outside thereof, and spaced apart one from the other by a sufficient distance to allow the tubes to be removed or inserted into the space between the manifolds, and a space delimited at least on one side by the heating tubes
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of steam is arranged âeman.ièi e to "allow 1 aoés,
at szrfa.cee eêrte.tx- bes desetr.b ^ d- canfe steam for cleaning and allow access to the heater. in the vicinity of the internal sxtrezities of the tubes
The invention also relates to a steam generator and superheat unit according to claim 1 of the main patent characterized in that the steam heater comprises two bundles of tubes extending horizontally or approximately horizontally across the associated path, towards a part of the baffle delimiting the course, the beams being spaced from one another so as to leave an intermediate space which allows access to the external surfaces of the steam heating tubes for cleaning and to the part of the chicane,
and the tubes of the bundles are connected to a common intermediate collector and to corresponding external collectors, the collectors being arranged on one side of the path outside thereof and the external collectors each being separated from the collector. intermediate with sufficient space to allow the removal or insertion of the tubes connected or to be connected to the external collectors.
The invention further relates to a steam generator and superheater unit according to claim 1 of the main patent, characterized in that the steam heaters comprise sinuous tubes each having four branches connected in series by necks. - return heads, extending horizontally or roughly horizontally
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across the associated gas path towards a part of the chicane delimiting the path, and connected by their ends to inlet and outlet manifolds arranged on one side of the path outside it, the inner branches of each tube are closer to each other at their parts adjacent to the outer wall of the gas path than at parts farther from this outer wall,
the parts adjacent to the baffle are sufficiently spaced from each other to provide a space which allows access to the outer surfaces of the steam heating tubes for cleaning and to allow access to the relevant part of the baffle, and those parts of the tubes adjacent to the outer wall are supported by a vaporizing tube disposed between the innermost branches.
The invention also comprises a steam generator and superheater unit according to claim 1 of the main patent, characterized in that the steam heating device comprises sinuous tubes each having four branches connected in series by return elbows, extending more or less horizontally across the associated course towards a part of the chicane delimiting the course and connected at their ends to inlet and outlet manifolds arranged on one side of the course, outside of this, and spaced apart a sufficient distance from each other so that the tubes can be removed or inserted into the space between the manifolds, and in that the branches are supported so that they rise from the collectors to central return elbows,
by support devices comprising supports starting from a vaporizing tube arranged in the space between the inner branches of the tubes near the central return elbows and arranged so that the inner branches of the tubes of the devices can be released. support by moving the tubes towards the outside of the gas path by a small quantity, while an accessibility space delimited on one side by the steam heating tubes is arranged so as to allow the 'access to the outer surfaces of the steam heating tubes for cleaning and to allow access to the baffle in the vicinity of the inner ends of the tubes.
The invention will be described below, by way of example, with reference to the appended partially schematic drawings, in which:
Figo 1 is a longitudinal vertical section of a marine boiler with an integral hearth with two cylindrical bodies, along line I-I of fig 2, seen in the direction indicated by the arrows;
Figo 2 is a horizontal sectional view along line II-II of fig 1, but showing only the parts adjacent to the section plane;
Figo 3 is a front elevation partially in vertical section. along line III-III of FIG. 4, view in the direction indicated by the arrows, showing only part of the boiler shown in figs. 1 and 2;
Fig 4 is a horizontal sectional view of a superheater and related parts shown in Fig 2, but on a larger scale than this figure;
Fig. 5 is a longitudinal vertical section taken along line V-V of fig 4 and viewed in the direction indicated by the arrows but showing only a set of three tubes of the superheater;
Fig. 6 is a horizontal section, corresponding to FIG. 4, of a variant of the superheater;
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Figo 7 is a longitudinal vertical section along line VII-VII of fig 6 and seen in the direction indicated by the arrows, but showing only a set of three grouped tubes of the superheater;
Fig. 8 is a horizontal section, corresponding to Fig. 4, of a third embodiment of a superheater suitable for use in a marine boiler with an integral hearth and two cylindrical bodies similar to that of fig 1 but comprising a bundle of vaporizing tubes which are not vertical but inclined to the vertical, and
Figo 9 is a longitudinal vertical section, along the line IX-IX of Figo 8 and showing only the lower part of the boiler.
In figs 1 to 5 of the drawings, the boiler comprises an upper horizontal cylindrical body of steam and water 1, a lower cylindrical body of water 3 and a bundle 5 of vertical vaporizing tubes connecting the two cylindrical bodies. A collector 7 parallel to the cylindrical body 3 is connected by aligned curved wall tubes 9 to the upper body 1. The tubes 9 are spaced from each other and the spaces between them are filled with refractory material 13, such as carbon. chrome ore, applied in the plastic state, so as to form the cover 15 and a side wall 17 of a combustion chamber 19.
Those of the tubes 9 which are arranged near the face or heating end of the combustion chamber are covered on their lower parts constituting the wall 17, with refractory material, as indicated at 21. The outer side of the sky 15 and the wall 17 is covered with heat-insulating material 23.
The hearth 31 of the combustion chamber 19 is of any suitable construction and the parts of the manifold 7 which would otherwise be exposed to the heat of the combustion chamber 19 are protected by refractory material 35.
The wall 41 of the front end of the combustion chamber 19 is formed of refractory brick masonry (which is not shown in detail), the back of which is lined with insulating material, the bricks and the insulation. being suitably supported in a known manner, and it is provided with openings 48 equipped with oil burners, such as the burner 49, arranged to discharge along the combustion chamber 19 towards the rear wall 50 thereof. Considerable gas flow spaces are provided both above and below the burner group for the return of gases to the front of the combustion chamber.
The rear wall 50 comprises a row of suitably spaced tubes 51 connected by their lower ends to an inlet manifold 52 and by their upper ends to an outlet manifold 53, the manifolds 52 and 53 being respectively connected by des- cente 54 and fittings 55 to the cylindrical body 1. The spaces between the
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refractory tubes 56 and the outer surface of the wall is lined with heat insulating material 57 suitably supported in a known manner.
The arrangement of the different tubes which constitute the tube bundle 5 is shown more clearly in Figs 1 and 2. The tube bundle comprises a screen 58 extending along one side of the combustion chamber from the front wall 41 to the front wall. rear wall 50 and formed of three staggered rows of relatively large diameter tubes which are vertical over most of their length. Beyond this screen, a baffle wall 59 going from the screen 58 transversely to the cylindrical bodies 1 and 3 at the side wall 60 of the shell of the boiler is used to divide the remainder of the tubes of the tube bundle into two sections
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61 and 63 respectively closer to the front wall 41 and to the rear wall 50.
The baffle 59 comprises vertical tubes 65 forming part of the tube bundle 5, these tubes being spaced apart from each other, but being provided with a device for closing the spaces between the tubes so as to form together with a profiled t8le baffle 67, suitably fixed to the end tube of the tubular baffle 59 and to the adjacent wall 60 of the shell structure, a continuous baffle between the wall 60 and the screen 58. The main patent describes a suitable baffle wall formed. by a tube structure with lugs and refractory material. The spaces between some of the tubes of the screen 58 are closed by refractory material 68 to form a lateral extension of the wall 59 extending part of the distance towards the front wall 41.
The vaporizing tubes of the section 63 of the tube bundle 5 are arranged in two groups 75 and 77, separated from each other and spaced respectively from the tube screen 58 and from the side wall 60 of the structural work, as shown in fig 2, each of these groups of tubes extends from the baffle wall 59 to a rear wall 79 of the shell, which itself extends from the side wall 60 to the wall. 50 of the combustion chamber 19 and is provided with access doors at 81 and 83 to allow access to spaces 87 and 89, respectively between the screen 58 and the group of tubes 75 and between the two groups of tubes .
The wall 60 of the shell is provided with two access doors 91a and 91b arranged one on one side, the other on the other side of the baffle 67, to allow access to the spaces 92a, 92b respectively, between the beam sections 61 and 63 and the side wall 60 of the shell.
At the inner end of space 89, the tubes of groups 75 and 77 adjacent to this space are somewhat spaced from baffle wall 59 to form lateral extensions 89a of space 89.
The inclined vaporizing tubes of section 61 of the tube bundle 5 are arranged in a single group which extends from the baffle wall 59 to a front wall 99 of the structural work, which in turn extends from the wall. king side 60 to the front wall 41 of the combustion chamber, but ends a short distance from this wall 41. The section of tubes 61 is arranged so that that of its transverse rows of tubes closest to the screen 58 is in the extension of the transverse row of the group 75 furthest from the screen 58, and in such a way that that of its transverse rows of tubes furthest from the screen 58 is in the extension of the transverse row of group 77 tubes closest to screen 58.
Between the front wall 99 of the structural work and the adjacent end of the front wall 42 of the combustion chamber is an opening through which a superheater 105 can be inserted and removed. When it is in place. , the superheater is located in the space 107 between the section 61 of the tube bundle and the tube screen 58.
As is shown more clearly in Figs 3 to 5, the superheater 105 comprises two vertical collectors 109 and 111 arranged outside the plane of the wall 99 and a large number of sinuous tubes 113 which are connected to the two collectors and form the actual heating surface.
Each tube 113 comprises four branches 113a, 113b, 113c and 113d which extend more or less horizontally towards the wall 59, the branches 113a and 113b being connected in series by a return bend 114 disposed near the baffle wall. 59, the branches 113b and 113c being connected in series by a return bend 115 located near the plane of the wall 99 and the branches 113c and 113d being connected in series by a return bend.
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tower 116 located near the 59th chicane The interior branches 113b
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and 113c of each tube are closer to one, dècllautre: à lellcr1s. External parts 117 than their internal parts 118 more distant from the wall
99, the parts 118 defining a space 119 formed between them.
The outer parts 117 of the tube are supported by metal fingers 120 mounted on a common vaporizer tube 121 disposed between the inner branches of the outer parts 117 of the tube. The inner branches of the tube are supported from the baffle 59 by metal fingers 123 mounted on two vaporizing tubes 124 disposed in the space 119 and the outer branches of the tube are supported by other vaporizing tubes, the branch 113a. being carried by a finger 125 mounted on a tube 126 of the tubular screen
58 and the branch 113b by a finger 127 mounted on a large tube 128 incorporated in the section 61 of the tube bundle.
The tubes 121, 124, 126 and 128 are all connected by their upper ends and their lower extremities respectively to the cylindrical bodies 1 and 3.
The fingers 120, 123, 125 and 127 protrude radially from the supporting vaporizing tubes and extend in a direction parallel to the direction of the gas flow over the superheater, the common vaporizing tube 121 being provided with fingers 120 therein. protrusion in opposite directions.
The fingers are arranged axially with respect to the tubes on which they are mounted such that the axis of each of the tubes 113 is inclined from bottom to top of the collector 109 and of the collector 111 at the central return elbow 115o The fingers are cast in groups of three and are mounted in an easily removable manner on the vaporizing tubes, the mounts comprising projections (not shown) welded to the tubes and serving to keep the fingers in: the desired position despite the axial movement of these tubes.
The end sections 130 of the outer legs 113a, 113d of the tubes 113, which are longer than the inner legs and extend beyond the plane of the wall 99, are angled outwardly towards the manifolds 111, 109 and a removable panel 132 closes. the space between the outer branches.
The collectors 109 and 111 end above the level of the cylindrical body 3 (see fig. 3), and an access door 135 in the extension 99a of the wall 99 allows the passage of a man under the tubes. 113 by a space 136 in the chamber 119. The spaces between the lower parts of some of the tubes of the screen 58 are closed by refractory material 137 so as to thus separate the space 136 from the chamber. combustion 19.
It will be appreciated that this arrangement of the tubes which form the bundle 5 in the manner described above allows easy access in substance to all parts of the baffle wall with lug tubes for inspection and repairs.
A suitable base 138 connects the side wall 60 of the shell to the lower cylindrical water body 3, to complete the boundary walls of two parallel gas paths 140 and 141 going from the combustion chamber 19 respectively through sections 61 and 63 of the tube bundle, from bottom to top with two outlets, such as outlet 142 (see fig. 1), controlled by registers
The entire boiler is enclosed in a sheet metal casing shown schematically at 15 in figs 1 and 2, at a certain distance outside the walls 17, 41, 50, 60, 79 and 99, of the bottoms 31 and 138 and sky 15. This casing is cut and panels can be removed to allow access to the boiler at the desired locations.
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The cooling air enters the casing at the rear of the boiler and passes either under the bottom 31 through a duct 153 or through the spaces between the side walls 17 and 60 and the casing 151 to reach the front of the boiler where it is used as combustion air for the burners 490 Inside the casing 151 are the manifolds 109 and 111 of the superheater, the downcomers 54 and the groups of down tubes 155 , 156 respectively, connecting the water chamber of the cylindrical body 1 to the manifold 7 and to the cylindrical body 3.
The paths 140 and 141 meet in a common duct 159 which rises from a point situated above the exits of the paths, the path 140 being provided at its outlet 142 with registers 160 to regulate the flow. gases in the path and similar registers which can be actuated separately, being provided in the path 1410
The duct 159 which is connected to the ship's chimney contains an economiser 1610
Support cradles 162 and 163 respectively associated with the cylindrical water body 3 and the collector 7 and suitably mounted on the structure of the vessel, serve to support the weight of the cylindrical bodies and the tubular parts of the boiler.
Those skilled in the art will find that many details which are not essential to understand the invention have been omitted in the description given above of a marine furnace with integral hearth, such as the use of devices for separating the steam from water in the cylindrical body of steam and water 1.
During normal operation of the above-described boiler, the fuel oil supplied to the burners 49 is burned in the combustion chamber 19 and the hot products of combustion partially pass through the path 140 enclosing the superheater. 105 and section 61 of the tube bundle and partially in the path 141 containing the section 63 of the tube bundle to reach the outlets controlled by the registers and from there to the economizer and the chimney.
Normally, the throttles or dampers which control the flow of gas from the combustion chamber to the superheater are hand-
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kept closed until the steam boils down, it warms up.
passes from the cylindrical body 1 through the superheater to its point of use
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operation and as soon as a flow of steam has been established, Up.pp411QR. which controls the flow of hot gases to the superheater can.¯ be opened in a ----
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measured. & property.
The degree of superheat given to the steam can be varied by adjusting the two sets of registers controlling the gas streams respectively in path 140 and in path 141. Thus, a temperature is obtained for a range of loads. extended when both sets of registers are open;
can obtain a higher steam temperature by partially closing the dampers associated with the gas path 141 and a lower steam temperature by partially closing the registers 160 associated with the gas path 1400 This is a considerable advantage for installations navies using turbines, since the steam must usually be at a relatively low superheat when the stern turbines are in service
It will be understood that the arrangement of the tubes of the tube bundle 5 and of the superheater 105 described above provides remarkable facilities for cleaning the tubes of the tube bundle and of the superheater, while the baffle wall separating the two paths of the superheater. gas is easily accessible for inspection and repairs.
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It results from the downward inclination of the axis of each tube 113 from the collectors 109, 111 to the central return elbow
115, that a proper purging of each tube can be effected when the manifolds 109, 111 are emptied, despite the upward position of the manifolds.
The individual superheater tubes can be easily removed and new tubes can be inserted as the end sections
130 of the tubes 113 slope outwardly towards the associated manifolds 109, 111 and by cutting end sections the tubes can be disengaged from the manifolds and withdrawn through the space between them. In the exemplary embodiment shown, there are three tubes in each group and, if necessary, the tubes can be removed in sets of three at a time for replacement. The arrangement of the fingers which support the tubes 113 is such that by moving any tube 113 a small amount outwards it is released from the fingers 120, and the elbow 115 can then descend somewhat so as to facilitate the removal of the tube.
The support fingers 120,123 provided on the tubes 121, 124 can be easily replaced from inside the access space 119 and the support fingers 125 mounted on the tube 126 of the tubular screen
58 can be reached from the combustion chamber by cutting a few tubes from the screen 580 The remaining support fingers 127 are in a cooler area and are less likely to have to be replaced.
In the embodiment of the invention shown in FIGS.
6 and 7, the superheater 105 of figs. 1 to 5 is replaced by a superheater 205 disposed in a space 206 between the section 61 of the tube bundle and the screen 58, which is a little deeper than the corresponding space 107 of the embodiment of the tubes. figs. 1 to 5, the superheater occupying only the part of the space 206 which is adjacent to the screen 58, leaving a part of the space unoccupied by tubes to obtain an accessibility space 206ao
The superheater 205 comprises two vertical collectors 209 and 211 arranged outside the plane of the wall 99 and a large number of sinuous tubes 213 connected to the two collectors and forming the actual heating surfaces.
Each tube 213 has four branches 213a, 213b, 213c, and 213d, which run more or less horizontally towards the wall 59, the branches 213a and 213b being connected in series by an elbow 214 located near the baffle wall 59, the branches 213b and 213c being connected in series by an elbow 215 located near the plane of the wall 99, and the branches 213c and 213d being connected in series by an elbow 216 located near the baffle wall 59. The inner branches 213b and 213c of each tube are parallel to each other over their entire length in this embodiment, and the tubes 213 are grouped in sets of three, as is clearly shown in FIG. 6.
In the arrangement shown, those of the branches 213b and 213c of the different tubes, which are located most inside, are only spaced apart short horizontal distances from each other.
In the region of the baffle wall 59, the inner branches 213b and 213c of each tube 213 are supported by metal fingers 220 mounted on a common vaporizing tube 221 disposed between the branches located innermost. The outer branch 213a is supported by a finger 225 mounted on a tube 226 of the tubular screen 58 and the outer branch 213d is supported by a finger 227 mounted on a large tube 228 located in the accessibility space 206a, the tube 226 and the tube 228 being both placed at a greater distance from the baffle wall 59 than the tube 221.
The inner branches 213b and 213c are also sup-
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carried at a point located near the plane of the wall 99 of the shell by a finger 229 mounted on a tube 230 and engaging in the elbow 215, the tube 230 being located between the branches 213b and 213co As shown in figo 7, the fingers 220, 225, 227 and 229 are arranged axially with respect to their corresponding tubes 221, 226, 228 and 230 such that the axis of each of the tubes 213 is inclined from bottom to top from the collectors 209 and 211 towards the central bend 215. The tubes 221, 226, 228 and 230 are all connected by their upper ends and their lower ends respectively to the cylindrical bodies corresponding to the bodies 1 and 3 of the rod 1.
The fingers 220, 225, 227 and 229 protrude radially from the supporting vaporizing tubes and extend, except the fingers 229 ?, in a direction parallel to the direction of the gas flow over the superheater, the common vaporizing tube 221 having fingers 220 protruding in opposite directions.
The end sections 233 of the outer legs 213a, 213b of the tubes 213, which are longer than the inner legs and protrude from the plane of the wall 99, slope outward toward the manifolds 211, 209, and a removable panel 234 closes the space between the outer branches. The front wall 99 of the shell is provided with a removable panel 235 to allow a worker to have access to the space 206ao
It will be appreciated that if the tubes which form the bundle 5 are arranged in the manner described above, it is possible to have easy access, for inspection and replacement, to essentially all parts of the baffle wall of tubes to lugs 59,
while the arrangement of the superheater 205 provides remarkable facilities for cleaning the superheater tubes as well as the tubes of the tube bundle.
Individual superheater tubes can be easily removed and new tubes inserted, as the end sections 233 of the tubes 213 are inclined outwardly with respect to the associated manifolds 209,211 and by cutting these end sections one can clear. the manifold tubes and remove them through the space between them.
In the embodiment shown there are three tubes in each group, and if necessary, the tubes can be removed three times at a time for tube replacement. The arrangement of the fingers which support the tubes 213 is such that when any one of the tubes 213 is moved in a small amount outwardly, the fingers 220 and 229 are released, which allows the elbow 215 to descend. somewhat so as to facilitate removal of the tube.
As a result of the downward inclination of the axis of each tube 213 from the collectors 209, 211 towards the elbow 215, it is possible to perform a perfect purge of each tube when the collectors 209, 211 are emptied, despite the rising position of the collectors.
With regard to the variant shown in Figs 8 and 9, this construction is applicable to a boiler generally arranged like that described above with reference to Figs 1 to 4, except that the bundle of vaporizing tubes comprises tubes which are mostly inclined to the vertical, for example like those shown in patent 52803450, Thus, a baffle wall 59 x separates two gas paths 140x and 141x and extends laterally with respect to a tubular screen 58x;
the course 141x
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contains a 63x section of the tube bundle at a certain distance from the screen 58x, and the 140x path contains a group of tubes 75x of a 61x section of the tube bundle 5, arranged in such a way that
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that of its transverse rows of tubes closest to the 58x screen is found in the extension of the transverse row of tubes of the 75x group furthest from the 58x screen. The 140x course is bounded on its front side by a 99x front wall of the shell.
The superheater 105 of figs. 1 to 5 is replaced by a superheater 300 comprising three inclined, parallel manifolds 301, 302 and
303 arranged inside the space between the front wall 99x of the shell and the casing, and two bundles 304, 305 of grouped hairpin tubes spaced apart from one another inside the gas path 140x, so as to provide an accessibility space 306 extending from an intermediate manifold 302 to the baffle wall 59x.
Bundle 304 consists of a large number of hairpin tubes 310 arranged in groups of three, the axes of the three tubes in a group being in a common plane which is tilted from bottom to top along the entire length. from the 140x gas path to the 61x section of the tube bundle (see fig, 9) and each tube extending horizontally across the 140x path to the wall
59x.
Bundle 305 consists of tubes 311 arranged in a manner similar to the arrangement of tubes 3100 Each tube 310 of bundle 304 is connected by its lower and upper ends respectively to manifolds 301 and 302 and each tube 311 of bundle 305 is connected. die by its lower end and its upper end respectively to the collectors 302 and 303.
The inner ends of the tubes 310 and 311 are supported near the baffle wall 59x on groups of fingers 315, 316 and 317 which correspond respectively to the groups of fingers 125, 123 and 127 described above for the embodiment of the fingers. figs, 1 to 5.
The end sections 330 of each of the tubes 310 are inclined outwardly towards the associated manifolds 301 and 302 and the end sections 335 of each of the tubes 311 are inclined in a similar fashion outwardly towards the associated manifolds. 302 and 303.
Access doors 338 and 339, each comprising an outer metal part and an inner part of refractory and heat-insulating material, are provided to respectively close the space between the manifolds 301 and 302 and the space between. collectors 302 and 303.
The three collectors 301, 302 and 303 all end above the level of the cylindrical body 3x (see fig. 9) and an access door 340 in the extension 99ax of the wall 99x allows a man to pass under the collector 302 in space 306. The interposed spaces between the lower parts of a number of tubes of the screen 58x are closed by refractory material 341.
As for the embodiment of figs. 1 to 5, one can easily remove the superheater tubes individually and insert new tubes, since the end sections 330 of the tubes 310 and the end sections 335 of the tubes 311 are angled outwardly towards the associated manifolds 301, 302 and 303 and that by cutting these end sections, the tubes can be released from the manifolds and removed through the spaces between the manifolds. There are three tubes in each group, and if necessary, the tubes can be removed three times at a time to replace the tubes.
Support fingers 316 can be easily replaced from inside access chamber 306 and firebox support fingers 315 can be reached after cutting a few tubes from the 58xo screen The remaining support fingers 317 are in a cooler area and are less likely to need to be replaced.
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Further, all superheat tubes 310 and 311 can be purged in manifold 301. On the other hand, air can be exhausted from all tubes 310 and 311 when it is desired to fill the superheater completely with water. This filling is desirable when the boiler is to be taken out of service for some time, the tubes of the superheater being in this case first purged and then completely filled with water made alkaline to avoid corrosion o During the filling operation, the Water is admitted to manifold 301 and air is discharged first from both manifolds 302 and 303 until manifold 302 is full and then from manifold 303 only.
CLAIMS.