Procédé de génération de vapeur et générateur de vapeur pour sa réalisation. La. présente invention se rapporte à un procédé de génération de vapeur et à un gé nérateur de vapeur pour sa réalisation.
Selon ce procédé, on fait circuler de l'eau de façon continue et forcée à travers un cir cuit déterminé fermé comprenant des élé ments (le générateur de vapeur à l'intérieur desquels l'eau est introduite en quantité in férieure à celle nécessaire pour les remplir, mais plus grande que leur capacité de g6né- ration, une quantité minimum prédéterminée d'eau à l'état liquide étant constamment maintenue dans ledit circuit.
En exécutant ce procédé de façon à pro duire une pellicule d'eau libre et non em prisonnée s'écoulant de haut en bas contre la surface interne 'de tubes dont la surface externe est. exposée à la chaleur de gaz chauds circulant le long de cette dernière surface, on peut obtenir un échange de chaleur extrémement intense, la.
chaleur cédée aux tubes par les gaz chauds étant .directement transmise par le métal de ces tubes à l'eau qui est en contact sous forme de pellicule avec leur surface interne, la vapeur ainsi produits étant libre de s7é- chapper à travers la partie centrale des tu bes, laquelle est complètement dégagée, et de sortir à leur extrémité inférieure.
L'application de ce procédé permet de réaliser des appareils générateurs de vapeur d'une efficacité remarquable si on les com pare aux générateurs ordinaires de vapeur du type à tubes ou même de ceux du type à injection.
Dans les générateurs de vapeur décrits plus loin et établis en vue de la mise en #uvre du procédé ci-dessus, l'eau, qui entre à. l'extrémité supérieure de tubes relative ment: longs, est dirigée de telle manière contre la paroi interne de ces tubes et y est envoyée de façon continue en quantité telle qu'on maintient contre ladite paroi interne une pellicule mince à laquelle la chaleur est directement transmise par les parois, de sorte que, à. la. différence de ce qui se passe dans les bouilleurs à, tubes ordinaires, c'est-à- dire dans les bouilleurs où les tubes, sont complètement remplis d'eau, il n'est pas à craindre que l'eau soit isolée de la paroi du tube par des bulles de vapeur.
Ces bulles sont, en effet, libres de s'é chapper à, travers la pellicule d'eau relative ment mince qui se trouve contre la paroi et de se rendre dans la partie centrale du tube qui est dégagée.
Comme pour tous les générateurs de va peur en général, il est bon, danse le cas du générateur de vapeur selon l'invention, clé prévoir le moyen de remédier aux inconvé nients qui peuvent nuire à l'efficacité et à la, continuité du fonctionnement des appa reils:
impureté de l'eau, entartrage des élé ments, variation dans la quantité de vapeur demandée à l'appareil, difficulté d'enlève ment de la. suie ou des autres dépôts qui peuvent se former sur la paroi externe des éléments, excès ou insuffisance de pression à l'intérieur de l'appareil susceptible de provoquer l'introduction de vapeur dans des organes clé l'appareil on cette vapeur gêne rait la, circulation d.,e l'eau, etc., inconvé nients ou difficultés qui ont été rencontrés clans les autres types de générateurs de va peur et qui ont été évités on résolus de dif férentes façons.
Mais il est à. remarquer que préei4ment le procédé et le générateur selon l'invention permettent. d'éviter, sans difficulté, des in convénients qu'on a eu, dans les autres cas. grand -peine à éliminer et (le résoudre aisé ment des problèmes dont la solution avait par ailleurs été ardue.
Dais les générateurs (1o vapeur du type eo.nsid@ré, on a prévu un système (le circit- Iation (l'eau dans lequel sont compris les tu 1)Ps ou les éléments à l'intérieur desquels se produit la vapeur et des organes, une pompe, par e@emnle, destinée à assurer la circula tion forcée de l'eau.
Ces derniers organes constituent. en quel que sorte, une partie du ménératPur Iui-mêmP Pt sont, par saute, soumis sur cbacun (le leurs côtés à la. pression nui rèene à. l'intérieur du générateur de vapeur.
Pour qu'il soit possible d'assurer une ali mentation continue en eau des tubes du gé-
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n@@ral:eur, <SEP> alimentation <SEP> continue <SEP> qui <SEP> est <SEP> es sentielle <SEP> pour <SEP> obtenir <SEP> sur <SEP> la.
<SEP> surface <SEP> interne
<tb> clos <SEP> tubes <SEP> une <SEP> pellicule <SEP> d'eau <SEP> ininterrompue
<tb> et <SEP> pour <SEP> obtenir <SEP> un <SEP> fonctionnement <SEP> aussi <SEP> tiiii fni#me <SEP> que <SEP> possible <SEP> dudit <SEP> générateur, <SEP> il <SEP> est
<tb> indispensable <SEP> d'introduire <SEP> # <SEP> dans <SEP> le <SEP> système
<tb> clé <SEP> circulation <SEP> précité <SEP> une <SEP> quantité <SEP> d'eau
<tb> provenant <SEP> <B>de</B> <SEP> l'eztérieur, <SEP> suffisante <SEP> pour
<tb> remplacer <SEP> celle <SEP> qui <SEP> est <SEP> transformée <SEP> en <SEP> va peur.
<tb>
D'autre <SEP> part., <SEP> il <SEP> est <SEP> essentiel <SEP> que <SEP> la
<tb> ottantité <SEP> cl'eau <SEP> ainsi <SEP> introduite <SEP> soit <SEP> automa liquement <SEP> propnrtionnPP <SEP> à <SEP> la <SEP> quantité <SEP> d'eau
<tb> lransformée <SEP> en <SEP> vapeur.
<tb>
Le <SEP> générateur <SEP> sc#loii <SEP> la. <SEP> présenté <SEP> invention
<tb> compoi#t#- <SEP> donc <SEP> (les <SEP> inovins <SEP> polir <SEP> assurer <SEP> oii toma.tiquement <SEP> le <SEP> maintien <SEP> dans <SEP> le <SEP> circuit
<tb> d'une <SEP> quantité <SEP> d'eau <SEP> minimum <SEP> détermincu.
<tb>
Pour <SEP> assurer <SEP> un <SEP> fonctionnement <SEP> ininter rompu <SEP> du <SEP> @énéraleur, <SEP> il <SEP> sera <SEP> en <SEP> onire <SEP> avan la@Pttt <SEP> de\ <SEP> disposer, <SEP> dans <SEP> le <SEP> circuit <SEP> même
<tb> cltift <SEP> @#Pnér <SEP> atour. <SEP> c'Pst_à_dire <SEP> dans <SEP> son <SEP> sys tème <SEP> dP <SEP> eircitlatinn <SEP> d'eau, <SEP> (les <SEP> nioz-ens <SEP> per mettant <SEP> (1o <SEP> sépai#Pr <SEP> (le <SEP> l'eau <SEP> et <SEP> de <SEP> précipiter
<tb> toutes <SEP> les <SEP> substanr <SEP> es <SEP> étrangères <SEP> susceptibles.
<tb> d'arrêter <SEP> la.
<SEP> Pireitlation <SEP> cle <SEP> l'Patt <SEP> il <SEP> travers
<tb> les <SEP> éléments <SEP> (1P <SEP> l'appareil <SEP> ou <SEP> susceptibles <SEP> d##
<tb> s'aeenmnler <SEP> sur <SEP> les <SEP> parois <SEP> de <SEP> ces <SEP> élément, <SEP> e1
<tb> (le <SEP> réduire <SEP> l'efficacité <SEP> (1<B>#,</B> <SEP> l'appareil <SEP> au <SEP> point
<tb> clé <SEP> vue <SEP> r@clian#P <SEP> (l@ <SEP> cliaIeur.
<tb>
On <SEP> petit <SEP> encore <SEP> j)révoir <SEP> avec <SEP> a@'altlage.
<tb> dans <SEP> un <SEP> ,générateur <SEP> o <SEP> suivant <SEP> l'invention:
<tb> 1() <SEP> L'application <SEP> de <SEP> moyens <SEP> automatique::
<tb> Permettant <SEP> de, <SEP> réi#:lPr <SEP> le <SEP> fonctionnement <SEP> de <SEP> la
<tb> pompe <SEP> de <SEP> circulalioii <SEP> en <SEP> vue <SEP> d'assurer <SEP> une
<tb> alimentation <SEP> satiffaisqnte <SEP> en <SEP> Pait <SEP> clos <SEP> Mé monts <SEP> r(#nérateiirs <SEP> <B>(If,</B> <SEP> vapeur <SEP> et <SEP> le <SEP> maintien
<tb> d'une <SEP> circulation <SEP> contante
<tb> \?n <SEP> Dans <SEP> certains <SEP> eàs <SEP> des <SEP> moyens <SEP> per mettant <SEP> d'assurer <SEP> lino <SEP> circulation <SEP> (l'eau
<tb> liairP, <SEP> une <SEP> pompe <SEP> aIIxiji,-IirP' <SEP> -par
<tb> et <SEP> (les <SEP> moyens <SEP> d,
# <SEP> eommancle <SEP> automstiqties
<tb> pour <SEP> la <SEP> mise <SEP> en <SEP> n)a@#elie <SEP> Île <SEP> cette <SEP> circulation
<tb> auxiliaire <SEP> lorsoite <SEP> le <SEP> fon,,tionnçment <SEP> des
<tb> moyens <SEP> de <SEP> circtihtion <SEP> principaux <SEP> est <SEP> en <SEP> dé faut <SEP> ou <SEP> lorsnu'il <SEP> t- <SEP> a. <SEP> lieu <SEP> (l'augnieni-er <SEP> l'ali mentation <SEP> en <SEP> eau: 30 Des moyens efficaces assurant une première séparation clé la vapeur et de l'eau qui n'a pas été vaporisée; 40 Des moyens de fixation pour les élé ments (lu générateur permettant l'enlève ment et le remplacement desdits; éléments;
50 Des moyens permettant le nettoyage interne et externe des tubes du générateur sans qu'on soit obligé d'enlever ceux-ci de leurs supports; <B>60</B> Une disposition et une forme des tu bes utilisés, telles qu'elles assurent l'absorp tion de chaleur maximum. au contact des gaz qui passent à côté d'eux;
<B>70</B> Un arrangement des tubes destinés à assurer l'organisation condensée essentielle pour obtenir un échange de chaleur satisi- faisant et pour obtenir que l'alimentation en eau des différents tubes soit proportion née*aux différentes vitesses d'évaporation de l'eau à l'intérieur des divers tubes en fonc tion des variations :d'intensité de chauffage auxquelles ces différents tubes sont soumis suivant leur position à l'intérieur du géné rateur; 8 Des moyens pour éviter que les subs tances étrangères qui peuvent se déplacer avec, l'eau en circulation n'arrêtent le fonc tionnement du mécanisme générateur clé la pellicule - d'eau;
9e Enfin, d'une façon générale, clés moyens permettant de réaliser un générateur dans le quel les déplacements des gaz chauds et de l'eau ou de tous autres fluides entre lesquels on voudrait provoquer un échange clé chaleur sont déterminés de façon forcée et sont en tretenus clans des conditions telles qu'on ob tienne le transfert de chaleur le plus grand possible -du fluide le plus chaud au fluide le plus froid et de façon à obtenir que le plus froid des fluides soit chauffé rapide ment d'une façon complète et clans toute sa masse,
grâce au fait qu'il est mis sous forme d'un courant où d'une pellicule relativement mince en relation thermique avec le plus chaud des fluides et qu'il y est mis clans des conditions telles que la chaleur lui est directement transmise à travers la paroi du tube.
Comme on le verra plus loin, bien d'au tres dispositions encore peuvent être prises pour rendre le générateur particulièrement apte à fonctionner avec un rendement des plus avantageux.
Pour utiliser le générateur de vapeur dé crit ci-dessous, à titre d'exemple, pour la mise en aeuvre .du procédé selon l'invention, on peut employer comme source de chaleur les gaz chauds provenant soit d'une combus tion provoquée dans une chambre directe ment associée au générateur de vapeur, soit d'une combustion réalisée en tout autre point. Lesdits gaz peuvent, d'ailleurs, éga lement être chauffés de toute autre -manière convenable et la chaleur utilisée peut être produite d'une façon quelconque.
Dans le mode de réalisation clé l'invention qui est représenté à titre d'exemple, le géné rateur est plus spécialement conçu de façon à utiliser les chaleurs perdues des généra teurs de gaz et de façon à être relié au sur- chauffeur d'une installation clé gaz à l'eau.
On verra que, par suite de sa- légèreté, de sa construction ramassée et de sa grande efficacité, il est particulièrement applicable à l'utilisation des chaleurs perdues des ins tallations de fabrication de gaz, les carac tères précités lui permettant d'être directe ment monté au-dessus du surchauffeur ou dans un espace restreint au voisinage de ce dernier. En outre, grâce à son efficacité, la perte de la température dans les installations en question est réduite au minimum.
Jusqu'à ce jour, on avait l'habitude de relier la chambre chaude du bouilleur ou du générateur de vapeur utilisé pour la récupé ration des chaleurs perdues directement à la chambre du surchauffeur du générateur à gaz sans interposer entre les chambres au cune valve, aucune soupape on en interpo sant une soupape rigoureusement imperméa ble aux gaz, soupape qui est très coûteuse à construire et à entretenir. On plaçait, d'au tre part, une soupape à la sortie de la cham bre de. chauffe du générateur.
Par suite de cette disposition, il s'est produit clans la chambre de chauffe du gé nérateur des explosions graves ayant pour conséquence de sérieuses avaries de cet ap pareil.
Pour éviter cet inconvénient, on a es- s,avé d'injecter dans la. chambre chaude du ,énérateur, pendant la, fabrication du gaz, une certaine quantité d'eau provoquant ainsi une conirepression destinée à empêcher le .raz de s'échapper du surcbauffeur vers la. chambre de chauffe dli générateur.
Cette méthode est mauvaise, car la. va peur provoque un refroidissement du géné rateur et son emploi dans de telles condi tions constitue une perte.
En vue d'éviter les dangers .d'explosion et la. perte de chaleur consécutive aux mo-ens utilisés jusqu'à présent pour éviter les ex plosions, on a recours, dans. le générateur rPp résenté, aux dispositions suivantes: On interpose une soupape entre le sur- chauffeur et la chambre de chauffe du gé nérateur.
En second lieu, on entretient, an voisi nage de la. soupape précitée, une flamme pi lote alimentée au moyen d'un mélange d'air et dP gaz préalablement préparé, et qui, par conséquent, ne peut pas s'éteindre.
Enfin, troisièmement, on introduit clans le mélange qui alimente la flamme pilote un excès d'air suffisant pour assurer la com bustion des petites quantités d'oxyde de car bone qui auraient pu se former par suite d'un manque d'air au moment de la forma tion du gaz et qui auraient pu pénétrer dans la. chambre lors de l'ouverture de la soupape. Cet air assurerait, d'ailleurs, éga lement, s'il v avait lieu, la, combustion des traces de gaz qui, pendant la période de fa brication du gaz, auraient pu filtrer à ira- vers la soupape.
De, préférence, l'orifice d'évacuation de la chambre dP chauffe clll générateur reste<B>ou-</B> vert au lien d'être, comme précédemment, muni d'une soupape.
T1'autres avantages do cette disposition seront indiqués plu.q loin. En outre, pour assurer la sécurité du générateur lui-même. des ouvriers qui le sur veillent et: & s constructions avoisinantes, on a prévu l'application de portes d'explosion d'un dispositif nouveau, des écran,, et autres organes de sécurité qui seront décrits en dé tail plus loin.
Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple: La, fi-. 1. représente en élévation un gé nérateur de vapeur établi. conformément à l'invention Pt associé avec l'un des surchauf feurs d'un genérateur de gaz, en vue d'uti liser la, ellaleur des<B>'</B> (11az qui passent à travers ledit surchauffeilr au moment où l'insuffla tion se produit dans le générateur de gaz;
La fig. \? représente une coupe verticale de la partie inférieure de la chambre de chauffe du générateur de vapeur, ladite chambre servant dc chambre de combustion lorsque ledit ,ént'@ratPLlr est lui-même pourvu d'un appareil de chauffage conforme à celui qui est représenté sur la fis. 51; La. fic. 3 représente une coupe verticale faisant suite à. la coupe représentée sur la fig. \? et correspondant à la partie supé rieure de l'appareil;
La, fig. 4 représente une vue en élévation de face permettant de voir les portes d'ex plosion dont. est munie la chambre de chauffe du lo-énérateur; La fig. r) représente une coupe faite suivant 5-5 (le la. fig. 4 et montrant des détails cle conttruetion du dispositif d'é chappement<B>des</B> portes d'explosion; La fig. 6 représente une coupe suivant 6-6 de la. fie. 4; La. fig. 7 représente une coupe suivant.
<B>7-7</B> de la fig. 4; La fi-. 8 représente une coupe suivant 8-8 de la, fi-. 4; T@i fig. q représente en plan un détail de la soupape aménagée entre le surchauf- feur Pt la chambre de rhanffe du généra- teur,
ladile figl're représentant également le méeanisine clP commande clP la soupape en queslion: La fig. 10 représente, en élévation laté rale, un détail de la même soupape et de son mécanisme de commande; La fig. 11 représente, à une échelle plus grande, une coupe suivant 11-11 de la fig. 2;
La fig. 12 représente une vue latérale r-n élévation des éléments principaux du sys tème de circulation d'eau aménagé à l'in térieur ,du générateur, l'enveloppe étant sup primée; La-fig. 13 représente une coupe de dé tail montrant les disques perforés utilisés pour réduire le diamètre dans les tubes d'é coulement respectivement associés à la pompe et au distributeur d'eau qui alimente les ex trémités supérieures des' tubes de chauffe; La fig. 14 représente une coupe faite suivant 14-14 de la fig. 12;
La. fig. l5 représente en élévation le col lecteur de vapeur; La- fig. 16 représente en plan le même collecteur de vapeur; La fig. 17 représente en élévation un tube générateur de vapeur, ladite vue per mettant de voir la courbure de ce tube à sa partie supérieure et à sa partie inférieure et la façon dont il est relié au dispositif dé distribution d'eau et au collecteur;
La fig. 18 représente en élévation un dé tail de l'extrémité supérieure d'un lit de tu bes générateurs, ainsi que l'un des bouil leurs de distribution, l'injecteur multiple amovible et les orifices qui permettent de nettoyer les tubes générateurs; La fig. 19 représente une vue de profil de l'ensemble d'organes représenté sur la fig.. 18, ladite vue dé profil étant prise de la droite; La fig. 20 représente une coupe suivant 20-20 de la fig. 18; La fig. 21 représente une coupe suivant 21-21 de la fig. 18;
La fig. 22 représente en plan un détail (lu bouilleur représenté sur la fig. 18; La fig. 23 représente une coupe de détail de l'extrémité inférieure d'un lit de tubes générateurs, ainsi que le mode de construc tion du bouilleur qui sert de collecteur; La .fig. 24 représente une vue de profil en élévation du dispositif représenté sur la fig. 28, ladite vue .étant prise de la gauche; La fig. 25 représente une coupe suivant 25-25 de la.fig. 23;
La fig. 26 représente une coupe de dé tail montrant les organes qui permettent de régler les positions les uns par rapport aux autres des différents tubes d'un même lit, ladite figure constituant une coupe faite suivant 26-26 de la fig. 27; La fig. 27 représente une coupe suivant 27-27 de la fig. 26;
La fig. 28 représente un autre dispositif d'espacement combiné avec un dispositif pour l'enlèvement de la suie; La fig. 29 représente, à une échelle plus grande, une coupe faite au voisinage de l'ex trémité supérieure du générateur et permet tant de voir l'aménagement et le mode de construction d'un injecteur multiple amovi ble et des filtres qui lui sont adjoints;, ladite figure permettant également de voir de quelle façon sont disposés et supportés les différents lits de tubes; La fig. 30 représente une coupe suivant 30-30 de la fig. 29;
La fig. 31 représente, à une échelle plus grande, une coupe de détail faite au voisi nage de l'extrémité supérieure du générateur et permettant de voir le dispositif d'enlève ment de la suie; La fig. 32 représente une autre vue de détail du dispositif d'enlèvement de la suie représenté sur la fig. 31; La fig. 33 représente une coupe faite suivant 33-33 de la fig. 32;.
La fig. 34 représente une variante de réalisation du bouilleur de distribution, le dit bouilleur ayant une section rectangu laire; La fig. 35 représente une vue de profil du dispositif représenté sur la fig. 34, celui- ci étant supposé vu de la droite ; La fig. 36 représente une vue en plan de l'extrémité de gauche du même dispositif; La. fig. 37( représente une coupe suivant <B>3 7-37 de</B> la fi-. 34; La fig. 38 représente une coupe suivant 38-38 de la. fia. 31; La fil-. 39 représente une variante de construction du collecteur;
La fig. 40 représente une vue de profil du dispositif représenté sur la, fig. 39, celui- ci étant supposé vu de la, droite; La fia. 41 représente une coupe suivant 11-41 de la fig. 39; La fig. 42 représente une coupe suivant 42-42 de la. fi-. 39; La fi-. 43 représente une coupe mon trant une variante de réalisation du couver cle amovible utilisé pour obturer les ori fices de nettoyage;
La, fig. 44 représente une coupe de détail montrant les dispositifs utilisés pour assurer l'écoulement tangentiel dans les pots de ras semblement de l'eau provenant. des collec teurs; La fig. 45 représente une vue en éléva tion de face et la. fig. 46 une vue de profil d'un mode de suspension des lits de tube; La fig. 47 représente en élévation de face et la. fig. 48 en élévation de profil un autre mode de suspension desdits lits de tubes;
La fig. 49 représente une vue de face <B>î</B> avec arrachement partiel d'un dispositif de ralentissement de circulation combiné avec un dispositif d'épuration chimique et de fil tration; La. fig. 50 représente une coupe de dé tail de l'extrémité inférieure d'un des pots de rassemblement, ladite coupe permettant de voir le mode d'assemblage de ces pots avec l'appareil à traitement chimique précité; La fig. 51 représente schématiquement un dispositif comportant l'installation à, l'in térieur do la chambre de chauffe du géné rateur de brûleurs à pétrole ou autres dis positifs de chauffage analogues;
La fig. 52 représente une coupe de détail montrant. l'ajutage du distributeur à jets uti lisé en vue de diriger le jet contre les sur faces internes des tubes générateurs de va peur. Ainsi qu'on l'a dit plus haut, le généni- teur (le vapeur représenté à.
titre d'exemple est aménagé (le façon à utiliser les chaleurs perdues d'un appareil générateur (le g < iz, mais il va de soi due le domaine de l'invF.n- lion n'est, en aucune façon, restreint à cet usage particulier, pas plu, qu'à tout autre cas d'utilisation de la chaleur pour la tram formation d'eau en vapeur.
Conformément à ce qui est représenté sur la. fig. 1, l'enveloppe 2 du générateur de va peur -est supportée par un châssis 4 fW# sur un des côtés dit surchauffeur 6 d'un appareil générateur de gaz.
On pourrait, d'ailleurs, également, si on le désirait, monter directement l'enveloppe 2 sur le sommet cltt surchauffeur 6, l'ensemble du générateur dis vapeur étant: suffisamment léger pour cela.
Les canalis;itions @i travers lesquelles les gaz chauds du surchauffeur 6 se rendent à la cham bre de chauffe du générateur de vapeur com portent un tube 8 partant du surchauffeur et descendant ver: un collecteur de poussière 10, qui retient les poussières entrainées par les gaz avant. que ceux-ci ne pénètrent dans la chambre de chauffe du générateur de va peur.
L esdit, gaz montent ensuite à travers une ouverture 12 (voir fis. 2) fermée par une soupape 1.1 et pénètre dans la ebambre de chauffe<B>16</B> du générateur de vapeur.
Ainsi qu'il a. été dit plus haut, le géné rateur de vapeur dont il s'agit est aménagé de façon a. pouvoir être eliauffé non seule ment au moyen de gaz chaud produit en de hors de lui, mais encore de façon à pouvoir être chauffé au moyen d'un dispositif qui lui soit propre, soit, par exemple, au moyen des brûleurs 17 disposés clans la partie infé rieure de la chambre de chauffe 16 confor mément à ce qui est représenté sur la fig. 51, soit par tout autre moyen de chauffage convenable, le I-,énérateur de vapeur étant lui- même construit el,
aménagé de façon à pou voir utiliser toute la chaleur produite par une combustion, aussi bien la chaleur rayonnante que la, chaleur < le contact. Coiiinle on le verra plus loin, le trajet des gaz à travers le générateur est relative ment long cl esl organisé de façon à réaliser une absorption complète de chaleur de telle sorte qii(@ lis gaz qui sortent dudit généra teur soiciit si@nsiblement à la température de la vapeur < i l'intérieur de-ce dernier.
L'enveloppe 2 du générateur comporte unc chemise extérieure 18 en acier recou verte sur sa face interne d'un revêtement de substance réfractaire, de préférence isolante à l'é.gard de la chaleur.
La partie inférieure de cette enveloppe a une section 'relativement grande en compa raison de la section de la. partie supérieure à laquelle elle est reliée par une partie inter médiaire incurvée dont la, courbure corres pond sensiblement à celle des tubes de vapo risation qui seront décrits plus loin. La- par tie intermédiaire en question peut être cons truite au moyen de briques réfractaires 22 maintenues par des fers à T 24.
Le générateur représenté comporte un grand nombre de tubes de faible diamètre relativement longs et sensiblement verticaux à l'extrémité supérieure desquels l'eau est projetée sous forme de jets dirigés de telle manière contre la paroi desdits tubes qu'il se forme contre la paroi interne de ceux-ci une pellicule d'eau qui subsiste de façon con tinue sur une partie importante de la lon gueur du tube.
La disposition en question laisse le cen tre du tube libre et dégagé de telle manière ,lue la vapeur produite par la chaleur trans mise à la pellicule d'eau à travers les parois du tube peut facilement surmonter la ten sion superficielle de la pellicule d'eau, s'é chopper à, travers l'espace libre en question et descendre le long des tubes jusqu'à leur extrémité inférieure en même temps que l'eau qui n'a pas été vaporisée.
Les tubes de génération de vapeur 26 comportent une partie supérieure verticale relativement longue 26a et une partie infé rieure courte et incurvée 126b. Cette dernière est située dans la. partie inférieure 16b de la chambre de chauffe 16, c'est-à-dire clans la partie la plus large de cette chambre, tandis que la partie de ces tubes qui est verticale est située dans la partie rétrécie, c'est-à-dire dans la partie 16a de la. chambre de chauffe 16.
Les tubes 26 sont relativement longs; ils ont, par exemple, 7,50 m dans le cas du gé nérateur représenté. Leur diamètre est fai ble. Le diamètre extérieur est, par exemple, de - 15 mm, le diamètre intérieur étant de 12 mm et l'épaisseur des parois étant de 1,5 mm.
Ils peuvent être faits en toute subs tance convenable, telle que, par exemple, de l'acier étiré sans soudure.
Chacun des tubes 26 est relié à l'une de ses extrémités à un tube de distribution 28 et, à son autre extrémité, à un tube col lecteur 30.
Pour assurer un assemblage satisfaisant et une construction solide; les tubes en ques tion sont, de préférence, évasés à leur extré mité à l'endroit où ils pénètrent dans les tubes de distribution et dans les tubes col lecteurs, conformément à ce qui est représenté sur les fig. 18 et 23.
Ainsi qu'on le voit d'après le détail re présenté sur la fig. 18, des orifices 32 sont pratiqués dans les tubes de distribution 28 en vue de recevoir l'extrémité supérieure'des tubes 26. Ainsi qu'on le voit aux fig. 18 et 21, les orifices en question sont fraisés de façon à permettre l'épanouissement et, par suite, le blocage des tubes de vaporisation.
L'épanouissement en question peut être obtenu à l'aide d'un outil que l'on introduit à travers les ouvertures 34 pratiquées dans la paroi opposée du tube de distribution, ou vertures 34 qui sont situées en face des ouvertures 32.
Les ouvertures 34 servent, d'ailleurs, conformément à ce qui: a été indiqué plus haut, non seulement pour réaliser l'assem blage des tubes 26 avec les tubes 28, mais encore pour permettre l'introduction d'un outil susceptible d'assurer le nettoyage des tubes de vaporisation et d'en enlever les dé pôts ou sédiments de toutes natures qui pourraient s',aecumuler sur les parois inté rieures des tubes en question. Le nettoyage précité peut, en effet, être nécessaire quoique la. plus grande partie des tubes se nettoie de soi-même.
Comme il a été dit. plus haut, l'eau dis tribuée aux différents tubes 26 par les tubes 28 est projetée dans les tubes 26 sous forme de jets dirigés contre la. paroi interne desdits tubes, un seul jet étant prévu pour chacun de ces derniers.
Les jets en question sont produits au moyen d'ouvertures 36 pratiquées dans un distributeur 38 monté de façon amovible à. l'intérieur du tube 28 et aménagé a l'inté rieur de ce dernier de façon due les orifices 36 soient dirigés légèrement contre les parois internes des tubes de vaporisation.
Ce résultat est obtenu facilement lors que, conformément à. ce qui est représenté sur le dessin, les ouvertures 36 sont rangées en ligne droite le long du distributeur 38. Il suffit alors, en effet, pour diriger tous les jets vers les côtés correspondants des pa rois internes des tubes 26, de déplacer con venablement le distributeur suivant l'axe du tubé 28.
En vue d'obtenir le maximum d'efficacité dans l'arrosage de la. surface interne des tu bes de vaporisation et pour obtenir la. for mation et l'entretien d'une pellicule liquide sur toute la surface du tube, les jets doivent être dirigés de façon à venir, conformément à ce qui est représenté sur 1a fig. 52, frap per la, face supérieure de la, partie incurvée du tube qui constitue l'extrémité supérieure de celui-ci.
Dans le mode de réalisation représenté sur les fig. 18 et 21, le distributeur 38 est constitué par un tube de section semi-cir culaire qui s'applique contre la, paroi interne du tube 28. Le distributeur 38 est maintenu à: l'intérieur du tube 28. On peut, par exem ple, utiliser à, cet effet un assemblage tubu laire formant liaison entre le distributeur 38 et l'un des tubes 40 du distributeur d'eau 42. De préférence, l'catr@-mité du tube 28 est légèrement concave du façon qu'elle puisse recevoir la. partie boïnlr-ï- correspondant- du bord du distributeur :38.
L'élément .11 du dispositif d'assemblage ,.st taraudé de façon à pouvoir être fixé sur l'extrémité filetée du tube 40.
Le manchon rotatif -16 du dispositif d'as est aménagé de façon < < pouvoir être vissé sur une partie filetée -l8 da tube 28.
En vue de fermer les. orifices 34 pra tiqués dans le'tub#- 28 et pour maintenir en place le distributeur 38. on a prévu une tite de blocage à0 avant. pour section droite deux scbmenïs de cercle accolé: (fil,-. ?1 ).
tels que la. surface dc la barre en question s'applique étroitement. contre la surfac;@ in terne du tube 28. Dans la tige 5(1 sont pra tiquées des cavités destinées à recevoir des vis 5;2 permettant de maintenir et-s 1>;ïiïes appliquées contre la. paroi interne des tubes 28 et assurer ainsi la fermeture des orifie,ls 34.
Des écrous 54 vissés. siir les vis 52 vieiï- nent s'appliquer sur des liarties planës 5() des tubes ?8 ' et rendent parfaite l'applica tion des tiges 50 contre la. paroi interne des tubes 28.
La, position exacte dit distributeur et des ouvertures 36, une fois déterminée, la mise en place clans des condition.. correctcs du dis tributeur, après qu'il a été enlevé soit en vue de son netto@-abe, soit pour toute antre raison, petit être assurée ±tu moyen d'un dis positif de repéra--e, tel. par exemple, qu'une pointe 58 fixée à. l'extrémité de la, tige 50 et destinée à pénétrer dans le bord .12 du distributeur.
Chacun des tubes 28 sert de support au lit de tubes de vaporisation dont. il consti tue un des éléments. Il sert étalement à mettre ces derniers ausi près due possible les uns des autres en vue d'absorber la plus grande quantité possible de la chaleur con tenue dans les gaz de chauffa-e.
Les lits de tubes sont. suspendus confor- m6ment à. ce qui est représenté sur les des sins, de telle manière duc. le tube de dis- tribulioii (le chaque lit se trouve un peu plus haut et un peu plus à l'extérieur que le tube (le distribution du lit avoisinant situé du cît(, du centre de l'appareil.
En viiu de faciliter leur mise @en place, les tubes ont leur extrémité supérieure légè rement incurvée vers le centre de l'appareil.
Les tubes de distribution 28 peuvent être supports de toute façon convenable, l'essentiel étant d'utiliser cl-es moyens de fixation permettant d'enlever facilement un ou plusieurs lits de tubes.
Sur les fig. 45 et 46, on a représenté un mode de construction dans lequel deux ou plusieurs des vis 52 sont remplacées par des pitons à vis 60 à travers les ouvertures des quels passe une barre 62 traversant d'autre part les ouvertures de pitons à vis 64 fixés au moyen d'écrous 66 à l'aile- d'un des fers cornières 70 qui constituent un des éléments du châssis de l'appareil.
Sur la fig. 48. les pitons 64 sont rem placés par des goussets 72 rivés ou boulon nés sur les éléments 70.
Dans le mode de fixation représenté sur les fig. 45 et 46, il va de soi que, pour en lever de l'enveloppe un des lits de tubes, on enlève la barre 62 des pitons à vis dans lesquels elle passe et qu'on le remet en place quand le lit de tubes a lui-même été réins- tallé.
Dans le dispositif représenté sur les fig. 47 et 48, au contraire, les goussets 72 sont disposés de telle façon que les tiges 78 ne s'appuient sur aucun support à l'extérieur des pitons des tubes 28 et qu'il suffit, pour enlever ces derniers, de les retirer en les faisant glisser le long desdites tiges 78.
Sur la fig. 29, on a encore représenté un autre dispositif de suspension qui facilite l'enlèvement des lits. de tubes.
Le dispositif en question comporte une série d'encoches 75 pratiquées dans un sup port 77 en forme de V fixé, d'une part en 79, à l'enveloppe de l'appareil et dont. la pointe est maintenue par une plaque 81.
Les encoches ou sièges 75 du support 77 sont disposées de telle manière qu'après avoir démonté le tuyau 40 à l'une des extré mités du lit de tubes, celui-ci peut être en levé de son support par le côté.
Ainsi qu'il a été indiqué plus haut, chacun des tubes de distribution 28 est relié par un tube 40 à un distributeur vertical 42 qui assure" l'alimentation en eau.
Les distributeurs 28 les plus élevés sont reliés aux orifices d'écoulement du distribu teur 42 qui sont placés les plus hauts, tan dis que les tubes 28 disposés à la partie in- férieure sont reliés a.ux orifices les plus bas du distributeur 42. Cette disposition a pour but de modifier l'alimentation en eau et la quantité d'eau fournie aux différents lits de tubes, cette quantité étant propor tionnelle aux besoins de ces différents lits par suite de variations de l'intensité de la chaleur dans les différentes parties de l'ap pareil.
On verra, en effet, que les lits de tubes de vaporisation suspendus aux tubes de dis- tribution 28 qui sont placés les plus bas ont eux-mêmes, conformément à ce qui est re présenté sur la fig. 2, leur extrémité infé rieure courbe située plus bas dans la chambre de chauffe 16 et sont, par conséquent, les premiers à subir l'influence des gaz chauds.
Eh outre, ces lits de tubes sont ceux qui sont disposés le plus près de la partie cen trale du trajet suivi par les gaz chauds à travers l'appareil, ils sont donc soumis à. la chaleur la plus intense et la production de vapeur dans ces tubes est plus grande- que dans les tubes extérieurs qui sont plus élevés.
Pour maintenir à l'intérieur de ces tubes une pellicule continue, il convient donc de leur assurer une alimentation en eau plus abondante. Ce résultat est obtenu au moyen de la disposition ramassée indiquée plus haut, disposition grâce à laquelle le distri buteur 42 fournit une quantité d'eau plus grande aux tubes inférieurs situés au cen tre et moins d'eau aux tubes supéreurs ex ternes.
Le distributeur 42 est alimenté de façon continue en eau, l'eau . qu'il débite étant une fois l'appareil en marche, en partie cons- tituée par l'eau qui a déjà traversé ces tubes de vaporisation, mais n'a. pas été transformée en vapeur et en partie par de l'eau prise à l'extérieur et introduite dans la circulation du générateur en vue de remplacer l'eau qui a été transformée en vapeur.
II va bien entendu de soi que l'eau com plémentaire ainsi iniroclnile peut être de l'eau provenant de la condensation de la. va peur formée.
Ileaii provenant: des tubes de vaporisa tion est recueillie dans les collecteur. secon- claires 30 (fig, 1 et ?) d'où elle est dirigée. par les tubes \i0(1 et 207 clans les collecl-eurs principaux 78. Dan. ces derniers se produit une première s4paration de l'eau et de la va peur.
Des collecteurs principaux' 78 partent. des tuyaux 80 (fig. 1 et 1.9) reliés à une cana lisation commune 82 disposée sur les qua- Ire côtés du générateur et qui se rend par une conduite 8 3 ail. réservoir de repos 8-t (fig. 12).
Ce réservoir est lui-même relié par une tubulure 86 à la pompe 88 qui aspire l'eau et la, refoule à travers<B>le-,</B> tubulures 90 et 92 ver; le distributeur 42.
De préférence, l'orifice d'écoulement du tube 92 est. enfoncé, conformément à ce qui est représenté sur la. fig. 29, à. l'intérieur du distributeur 42 et jusqu'au fond de celui-ci.
Pour éviter que des substances étran- gères lie pénètrent à l'intérieur des tubes 40 et (les distributeurs 38 dont elles risque raient d'obturer les orifices 36, on interpose entre le tube 92 et la. paroi du distributeur 42 un filtre cylindrique 94 s'étendant sur toute la ]on,ueur du distributeur 42.
En vue d'éviter la. formation de dépôts susceptibles de nuire au fonctionnement du distributeur à jets, le distributeur 42, les tilbes, 40, le distributeur à jets 38, ainsi que toutes les liaisons existant entre ces organes et, d'une façon générale,
toutes les canalisa- tions à travers lesquelles coule l'eau depuis le moment oii elle a traversé le filtre 94 jiisnu'aii moment nù elle s'échappe par les orificrs de jets 36, sont, de préférence, éfia-
EMI0010.0089
blies <SEP> eli <SEP> <B>1111</B> <SEP> nit#1 < < 1 <SEP> i1i:
tf-taquable <SEP> et <SEP> inoxydable.
<tb> De <SEP> cette <SEP> manière, <SEP> l'eau <SEP> qui <SEP> a <SEP> été <SEP> débarrassée
<tb> par <SEP> le <SEP> filtre <SEP> 9-1 <SEP> des <SEP> substances <SEP> étrangéres
<tb> dont <SEP> elle <SEP> pouvait <SEP> être <SEP> chargée, <SEP> ne <SEP> risque
<tb> pas <SEP> d'en <SEP> reprendre <SEP> de <SEP> nouvelle. <SEP> du <SEP> fait <SEP> de
<tb> l'actio:i <SEP> qu'elle <SEP> pourrait <SEP> avoir <SEP> sur <SEP> les <SEP> con duit.. <SEP> qu'elle <SEP> traverse <SEP> pour <SEP> se <SEP> rendre <SEP> aux
<tb> orifices <SEP> 36.
<tb>
En <SEP> vue <SEP> cle <SEP> faciliter <SEP> la <SEP> mise, <SEP> en <SEP> place <SEP> et
<tb> l'enlèvement <SEP> des <SEP> oiyanes <SEP> pour <SEP> leur <SEP> nettoyage.
<tb> 1c, <SEP> filtre <SEP> 94 <SEP> est <SEP> monté <SEP> (le <SEP> façon <SEP> amovible <SEP> à
<tb> l'intérieur <SEP> du <SEP> distributeur <SEP> 42 <SEP> et <SEP> la. <SEP> partie
<tb> du <SEP> tube <SEP> 9<B>'</B> <SEP> ((mi <SEP> pénètre <SEP> à. <SEP> l'intérieur <SEP> du <SEP> dis tributeur <SEP> 4? <SEP> est <SEP> également <SEP> amovible.
<tb>
L'élf#iuf <SEP> ilt <SEP> (.il <SEP> question <SEP> est <SEP> relié <SEP> au <SEP> reste
<tb> de <SEP> la <SEP> canalisation, <SEP> c'est-à-dire <SEP> au <SEP> tube <SEP> 92
<tb> par <SEP> un <SEP> ,joint: <SEP> 96 <SEP> (voir <SEP> fig. <SEP> 3) <SEP> rtlii <SEP> rend <SEP> très
<tb> facile <SEP> la <SEP> sc@pa.ration <SEP> des <SEP> éléments.
<tb>
Le <SEP> couvei.ele <SEP> 98 <SEP> du <SEP> distributeur <SEP> 42 <SEP> <I>est</I>
<tb> boulonné <SEP> sur <SEP> un <SEP> anneau <SEP> 100 <SEP> diposé <SEP> à. <SEP> la
<tb> partie <SEP> sup@iieure <SEP> dit <SEP> distribi-t@#ur <SEP> et <SEP> est <SEP> muni
<tb> d'un <SEP> cône <SEP> de <SEP> ceiltrao-r <SEP> 102 <SEP> contigu <SEP> au <SEP> tube
<tb> 92 <SEP> el: <SEP> qui <SEP> s@,i1 <SEP> à <SEP> rentrer <SEP> le <SEP> filtre <SEP> 94 <SEP> à <SEP> l'in térielir <SEP> du <SEP> distribnteili- <SEP> 4?.
<tb>
Comme <SEP> on <SEP> le <SEP> voit <SEP> sur <SEP> <B>la</B> <SEP> fi,--. <SEP> 14. <SEP> la
<tb> pompe <SEP> rotative <SEP> 88 <SEP> est <SEP> mise <SEP> en <SEP> mouvement
<tb> par <SEP> un <SEP> moteur <SEP> <B>101</B> <SEP> auquel <SEP> elle <SEP> est <SEP> reliée <SEP> par
<tb> un <SEP> axe <SEP> <B>l <SEP> or).</B>
<tb>
Le <SEP> moteur <SEP> en <SEP> question <SEP> peut: <SEP> être <SEP> (le <SEP> type
<tb> quelconqile, <SEP> pourvu <SEP> qu'on <SEP> pilisse <SEP> ré;Ier <SEP> faci lement <SEP> sa <SEP> vitessr <SEP> <B>(If-</B> <SEP> rotation <SEP> conformément
<tb> aux <SEP> besoin. <SEP> (le <SEP> la <SEP> rireulation.
<tb>
Dans <SEP> le <SEP> ea.s <SEP> prt@sc#nt, <SEP> ce <SEP> moteur <SEP> est <SEP> consti tué <SEP> par <SEP> une <SEP> turbine <SEP> a <SEP> vapeur <SEP> dans <SEP> laquelle
<tb> on <SEP> peut <SEP> faire <SEP> varier, <SEP> suivant-. <SEP> les <SEP> besoins.
<tb> l'admission <SEP> (le <SEP> la. <SEP> vapeur.
<tb>
Dan: <SEP> ledit <SEP> inoclp <SEP> cl## <SEP> réalisation. <SEP> la <SEP> vapeur
<tb> utilisée <SEP> pour <SEP> le <SEP> fonctionnement <SEP> de <SEP> ce <SEP> moteur
<tb> est, <SEP> de <SEP> préférencu. <SEP> fournie <SEP> par <SEP> une <SEP> source
<tb> indépendante <SEP> dli <SEP> g@llc"ratell <SEP> r <SEP> lui-même.
<tb>
Le <SEP> réglaze <SEP> rte <SEP> l'alimentation <SEP> (le <SEP> ce <SEP> moteur
<tb> en <SEP> vapeur <SEP> est, <SEP> rlr# <SEP> préférence, <SEP> réalisé <SEP> au
<tb> moVell <SEP> d'lin <SEP> régulateur <SEP> à <SEP> pression <SEP> dont <SEP> <B>le</B>
<tb> fonctiomirment <SEP> résullr# <SEP> d'une <SEP> différence <SEP> de
<tb> M#ession <SEP> déterminée <SEP> entre <SEP> la <SEP> vapeur <SEP> et <SEP> l'eau.
<tb>
Dans <SEP> le <SEP> présent <SEP> mode <SEP> de <SEP> réalisation. <SEP> le
<tb> 1 <SEP> émllLir#llr <SEP> 108, <SEP> qui <SEP> sert <SEP> à <SEP> rc=.#ler <SEP> l'admission
<tb> rte <SEP> hl. <SEP> vapeur <SEP> am@#n@@e <SEP> d'une <SEP> soll.rce <SEP> est(#rieure ;m inoti#ur 104 par une canalisation 110, est relié par un tube 112 à l'orifice de sortie de la pompe 88 ou à la canalisation 90 et, d'autre part., relié, par un tube 114, à l'un des collecteurs 78.
La différence entre la pression de la va- p.eur dans les collecteurs 78 et la pression de l'eau dans la canalisation d'alimentation 90 assure, par l'intermédiaire du régulateur 108, la, commande voulue (le la vitesse du moteur 104 et, par suite, de la pompe 88.
Lo régulateur 108 peut être d'un type commercial.
Une valve d'arrêt 364 empêche des cou rants de retour de prendre naissance à l'in térieur de la canalisation 90 lorsque la pompe 88 est arrêtée.
En prévision du cas où la pompe qui as sure la circulation principale serait détériorée. ou inutilisable et également comme réserve en cas de besoin d'une alimentation extraor dinaire du -énérateur, on ajoute, de préfé rence, une pompe .auxiliaire de réserve 116 dont la canalisation d'entrée 118. est reliée au tube 86 qui -part du réservoir 84 et dont la canalisation de sortie 120 (fig. 2) est re liée en 122 à la. canalisation 90.
Dans le mode de réalisation représenté, la pompe 116 est actionnée par. une turbine à vapeur 124 alimentée par la même-source de vapeur que la turbine 104.
. De préférence, la, pompe 11.6 n'intervient que lorsque la différence entre les pressions de la vapeur et de l'eau .atteint une valeur déterminée.
Le régulateur 126 qui règle la vitesse de la. turbine 124 est relié par un tube 128 (voir fiv. 14) à la, canalisation de sortie 120 et est relié, par un tube 130, à l'un des col lecteurs 78 conformément à ce qui est indi qué ci-dessus. Ce régulateur est lui-même ré zlé de telle manière que, pour- une différence de pression entre l'eau et la vapeur supé- iieure à celle qui correspond au fonctionne ment maximum de la.
pompe 88 (mâis bien entendu assez basse néanmoins pour que la protection de l'appareil soit assurée en cas de d étéiioration (le la pompe principale), il provoque l'entrée en action de la turbine 124 et de la pompe correspondante.
En d'autres termes, la pompe 116 agit principalement comme pompe auxiliaire ou de réserve @et fonctionne seulement en cas de détérioration de la pompe principale ou lors que le générateur a besoin d'une alimentation plus importante que celle qui doit être' four nie par la pompe 88.
La tubulure 120 est, de préférence, mu nie d'une soupape d'arrêt (non représentée) semblable à, la soupape 364 intercalée.sur le tube 90.
. Leg dispositifs d'alimentation en eau as sociés au générateur et qui fournissent l'eau destinée à remplacer celle qui a été transfor mée ,en vapeur sont aménagés de façon à in- troduîre l'eau en question en un point du circuit de circulation tel que l'eau froide qui vient de l'extérieur soit mélangée à l'eau chaude provenant des tubes de vaporisation. la précipitation des substances minérales ou autres substances étrangères qui pourraient être contenues dans l'eau- d'alimentation @ se produisant avant que le mélange ne soit ren voyé dans les tubes vaporisateurs.
Afin d'assurer, dans des conditions par ticulièrement favorables, la précipitation en question, ainsi que la séparation des -Précipi tés formés, l'eau introduite est, de préférence, amenée dans la. partie du circuit de circula- tion comprise entre la. partie où vient se ras- sembler l'eau provenant des tubes de vapo risation et le -point bas du circuit constitué par le réservoir 84.
Ainsi que cela est représenté sur-les des sins, l'eau d'appoint est introduite dans le circuit de circulation du générateur à l'une des extrémités du collecteur commun 82 qui recueille l'eau séparée de la vapeur dans les collecteurs 78.
Ainsi qu'il a. ,été dit -plus haut, le collec teur commun est disposé sensiblement sur les quatre côtés du générateur avant d'abou tir au -point bas 84.
Comme on le voit sur le dessin et, no tamment sur la fia. 1, ledit collecteur commun est placé en dehors de la chambre de com- lmstion et n'esl pas soumis à l'action de la chaleur. Au contraire, les collecteurs 78 :ont, de préférence, disposés dans la chambre 16, un collecteur se trouvant à chacun des an- g <B>0-</B> es <B>l</B> de la partie inférieure 16b de ladite chambre.
L'eau de remplacement qui peut provenir de toute source convenable et sous une pression appropriée est introduite par l'intermédiaire d'une tubulure 13? (voir fig. 14) et passe à travers un régulateur de pression commandé par la pression de la vapeur dans un des col lecteurs 78, la liaison entre ces organes étant réalisée au moyen d'une tubulure 1.86.
Cette disposition permet de faire varier la. pression de l'eau complémentaire confor mément aux variations de pression de la va peur dans le générateur.
De préférence, la. commande de l'intro duction de l'eau dans le générateur est assu rée au moyen d'une soupape 188 réglée par un régulateur 139 (voir fig. 14) commandé par le niveau de l'eau dans un des collec teurs 78, grâce à la canalisation 140.
Le régulateur de pression en question est d'un type commercial connu, conforme à ceux qui sont, utilisés sur les chaudières ordinai res pour maintenir l'eau à un niveau déter miné.
Le régulateur fonctionne d'après le ni veau de l'eau et est mis en action au moz-en de tout fluide convenable, de l'eau par exem ple.
De cette manière, l'eau complémentaire destinée à remplacer l'eau du générateur qui a été transformée en vapeur est introduite en quantité convenable à l'intérieur de l'appa reil et le niveau de l'eau dans les collecteurs 78 est maintenu au point déterminé voulu.
Comme on l'a indiqué ci-dessus, un des # it vantages que présente l'introduction de l'eau complémentaire à.
l'une (les extrémité du collecteur commun 8? avant l'arrivée aux collecteurs 78 est que le mélange de l'eau froide introduite et (le l'eau très chaude qui provient des tubes de vaporisation provoque la séparation (les sels contenus dans ladite eau complémentaire, <I>ces</I> sels ayant la possibilité de se séparer et cle se déposer dans le rc@servoir 84 avant que l'eau ne soit reprise par la pompe pour être r < #nvov4e i3 l'extrémité supé rieure des tube: vaporisateurs.
Un autre avantage très important du dis positif d'introduction en question consiste en ce fait que l'eau complémentaire introduite ait point. indiqué est rPChauffée avant d'être introduite dans le.. tubes vaporisateurs et on évite ainsi la néeesité d'utiliser les réchauf feurs habituellement nécessaires dans les chaudières ordinaire.
En introduisant l'eau complémentaire à l'extrémité du vollectcur 8\? qui reçoit l'eau provenant des tulic#s vaporisateurs, on obtient que cette eau complémentaire traverse ledit collecteur sur toute sa. longueur en même temps que l'eau chaude.
Le mélange s'effec tue de façon satisfaisante avec l'eau prove nant des deux premiers collecteurs dont le contenu s'écoule dans le collecteur commun et le mélange reçoit un appoint de chaleur complémentaire de l'eau provenant des cieux autres collecteur:; il pas.z:e ensuite dans la canalisation d'évacuation<B>80</B> et. c'est juste avant de se rendre au réservoir 81 par l'in termédiaire de la e analisation 83 que sa tem pérature se trouve élevée ,jusqu'au point pour lequel s'effectue la, précipitation des subs tances minérale.
En faisant varier le niveau de l'eau dans les collecteurs 78, ce qui peut être fait com modément de façon connue au moyen du r(#- gulateur 139, on peut faire varier la. tempé rature de l'eau fournie aux. tubes Z6. Les va- riatio-ns du niveau de l'eau ont pour consé quence une variation correspondante de la quantité de chaleur apportée par l'eau four- nie, par les collecteurs à.
la canalisation 8\? et, par suite, on peut faire aug-znenter ou diminuer la. quantitc de chaleur transmise à l'eau complémentaire introduite.
Pour débarrasser l'eau fournie aux tubes vaporisateurs (les substances minérales ou substanee,4 etran-erf'@ contenues dans l'eau.
on peul-, en outre, associer au circuit (le cir- circulaJion de l'eau un appareil assurant un trait.umunt chimique de l'eau chaude avant que celle-ci traverse le réservoir 84.
Dans le anode de réalisation décrit et re présenté, une certaine partie de l'eau recueil lie dans les collecteurs 78 est retirée de ces collecteurs par le fond et est soumise, dans l'appareil indiqué plus haut, à un traitement uhimique, les précipités formés étant retirés au moyen d'un filtre ou -de toute autre façon avant que l'eau ne soit envoyée au point bas 84.
Le dispositif utilisé pour le traitement chi mique en question est.représenté sur les fig. 12 et 50 du dessin. Il comporte des canalisations collectrices 142 dont les branches; 144 pénè trent à l'intérieur des collecteurs. 78 par le fond de ceux-ci et, de préférence, au-dessus du niveau normal de l'eau dans lesdits pots, les extrémités d'aspiration 144 comportant une ouverture latérale en forme de Ü 146, la partie la. plus large de cette ouverture se trouvant en haut afin d'aspirer la, plus grande quantité d'eau .au voisinage de la sur face de l'eau clans les collecteurs 78.
C'est, en effet, en ce point que l'eau est la plus chaude et c'est également en ce point que l'action de précipitation est la, plus active. En aspirant près du niveau dans les pots la plus grande quantité d'eau, on prélève et on envoie dans la canalisation 142 l'eau qui a le plus besoin de traitement chimique, eau qui est .également celle qui est le plus sus ceptible de subir ce traitement.
L'eau qui s'écoule à travers les tubes col lecteurs 142 est reçue par une canalisation commune 148 qui la conduit à l'appareil à traitement chimique 150. Dans cet appareil, l'eau est traitée au moyen de cendres conte nant du carbonate de soude ou .au moyen de tout autre réactif susceptible de provoquer la précipitation des substances, étrangères.
Elle passe ensuite à travers un filtre qui retient les précipités formés et elle est di rigée par une tubulure 152 vers le réservoir 84 dans lequel elle pénètre. à un niveau lé gèrement supérieur au niveau de l'ouverture d'écoulement du tube 83 qui relie la cana lisation commune 82 au- réservoir 84. Lyeau qui a. passé à travers l'appareil â traitement chimique et à travers le filtre contient encore en solution une certaine .quantité diz réactif qui a provoqûé la préci pitation précitée.
Par suite, lorsqu'elle ar rive au réservoir 84, elle est encoré suscepti ble de faciliter la précipitation et, la sépara tion des substances minérales ou substances étrangères qui se trouvent encore dans l'eau contenue dans le récipient 84. .
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 49, l'eau qui arrive dans le réci pient 84a par la canalisation 83 pénètre par l'extrémité inférieure dudit récipient.
Cette eau peut recevoir une certaine quantité de substances chimiques avant de pénétrer dans le récipient en question, -de telle manière qu'au moment où- son déplacement est re tardé, c'est-à-dire pendant le passage à tra vers le récipient 84a en question, la partie de cette eau qui est chargée de produits chi miques provoque la précipitation de toutes les substances étrangères qui pourraient se trouver dans l'appaxeil.
La substance chimique utilisée peut être introduite au moyen d'un dispositif de charge 154 (fig. 49) comportant deux robinets, 156 et 158, la combinaison de ces deux robinets permettant de charger l'appareil 154 lorsque le robinet supérieur 156 est ouvert, le robinet 158 étant fermé et permettant inversement l'introduction de la charge dans l'eau lors que le robinet supérieur est fermé, le robinet inférieur étant ouvert.
Le récipient 84a représenté sur la fig. 49 est muni d'organes de filtration 160 inter posés entre le point d'arrivée de l'eau, c'est- à-dire entre l'ouverture de la canalisation 83 et le point de sortie de l'eau, c'est-à-dire l'entrée de la canalisation 86.- Le filtre en question sert à séparer de l'eau les précipités qui, auraient pu se produire pendant que l'eau traverse l'appareil.
Tout l'ensemble du dispositif a été établi et aménagé @de façon à pouvoir être éventuelle ment nettoyé au moyen d'un courant de vapeur ou de tout autre fluide pénétrant par la tu bulure 162 (fig. 49). Des robinets 164 et 166 aménagés respectivement. dans des tubulure 86 et 83 permettent de' fermer ces tubulures pendant le nettoyage de l'appareil, c'est-à- dire au moment oii le robinet 168 est ouvert.
L'agent chimique utilisé pour le traite ment de l'eau pourrait, d'ailleurs, également être introduit, conformément à ce qui est re présenté sur la, fig. 12, dans l'un des collec teurs 78 et, de préférence, dans le dernier des collecteurs à l'intérieur duquel aboutit le collecteur commun 83 Le dispositif de charge 169 représenté sur la fig. 12 est relié aux collecteurs 78 par une tubulure en -T 181, à.
laquelle est, d'autre part, reliée la, canalisation d'air 173 qui part de l'extrémité supérieure du distri buteur d'eau .1? et les canalisations de va peur 175 et 183 lui sont .également reliées par une canalisation commune 185. La. cana lisation en<B>T</B> 171 est reliée aux pots collec teurs par une courte tubulure 181.
Sur la fig. 15, on a représenté en éléva tion une vue latérale et sur la, fig. <B>16</B> -une vue en plan du dispositif collecteur de va peur du générateur.
Ainsi qu'on l'a. brièvement indiqué ci- dessus, la. vapeur et l'eau recueillies dans les collecteurs 30 sont dirigées dans des collec teurs 78 suivant une direction sensiblement tangente à. la surface interne des parois de ces pots.
La vapeur et l'eau en question, venant des collecteurs 30, passent à travers des con duits 206 combinés avec des conduits 207 posés tangentiellement par rapport aux pa rois des collecteurs 78 (voir fig. .14).
De cette façon, le mélange d'eau et de vapeur est projeté contre la paroi interne en question et a tendance à tourner le long de la surface interne du collecteur, surface qui est cylindrique. Etant donné que l'eau est plus lourde que la vapeur, cette rotation a pour effet de provoquer, par suite de l'effet cl, la force centrifuge, la séparation de l'eau et de la, vapeur; cette dernière se déplace vers le centre du collecteur, tandis que l'eau des- cend le long des parois de ce dernier.
La. va peur déplacée vers le centre est libre de sortir par le haut dr., collecteurs dont l'extrémité supérieure est reliée à une canalisation de vapeur 170 rf_#lié(- elle-même à une cana lisation 172 qui est commune aux deux col lecteurs situés d'un même côté du gé néga- teur.
La, vapeur provenant. des quatre eollFe- teurs est dirigée par les tubulures <B>172</B> vers un séparateur de vapeur 17d, dans lequel toute l'eau qui pourrait finalement avoir été entraînée est retirée de la, vapeur avant que cette dernière lie passe clans la canalisation principale 176 à travers laquelle elle est (li- rigée vers son point d'utilisation.
La connexion entre les tube 17 t ) et la canalisation commune de vapeur 172 est,<B>du</B> préférence, réalise au moyen de raccords en T 177 conformément à ce qui est représenté sur la, fig. 15. Sur chacun des T<B>177</B> est: aménagée une soupape de sîireté 179.
Conformément à. ce qui est représenté sur la. fig. 1l, les collecteurs <B>30</B> sont disposés de telle manière que les tubes vaporisateurs d'un rang soient en face des espaces compris entre les tubes vaporisateurs des rangs adja cents.
Pour assurer plie disposition et un es pacement sensiblement uniformes des tubes clans toute la pa.rtie.supéricure du généra teur, les collecteurs en question sont, de pré férence, placés conformément à ce qui est représenté sur ladite fig. 11, de telle manière 'que les extrémités des deux collecteurs de chaque groupe soient. alternativement.
appli quées l'une contrF- l'autre ou espacé: suffi samment pour o;)tenir la disposition respec tive des tubes vaporisateurs qui a été indi quée plus haut.
Conformément à ce qui est représenté sur la fig. 30, on réalise un aménagement corres pondant des distributeurs supérieurs.
De préférence, l'intervalle ménagé entre les différents rangs successifs (le tubes va- porisateurest tel que chacun de ces der niers tubes se trouve sensiblement à. la même distance (le chacun des tubes qui l'entourent.
En vue de faciliter la disposition ramas sée des tubes vaporisateurs. les extrémités voisines des collecteurs et. des distributeurs sont aménagé(-, conformément à ce qui .est représenté sur les fig. 18, 23, 34 et 39, de façon que les tubes vaporisateurs puissent être monté: très près desdites extrémités.
<I>Dans</I> la fig. 23, l'extrémité du collveteur 30, qui est destinée à être appliquée contre l'extrémité du collecteur de la même paire ou < i être placée au voisinage immédiat de ct-tte extrémité, est fermée par un chapeau 178 construit de façon à pouvoir être. vissé sur un épaulement dudit collecteur 30. Dans ce chapeau est pratiquée une ouverture 180 qui, lorsque le chapeau est. mis en place sur le collecteur, vient se placer en face d'une ouverture correspondante dudit collecteur et permet le montage du tube 26 placé au voi sinage de l'extrémité en question.
L'épanouis sement du tube vaporisateur dont il s'agit assure la fixation de ce dernier et réalise en même temps le blocage du chapeau. De pré férence, on prévoit aussi en regard de l'ou verture 180 une ouverture 182 destinée à venir en correspondance .avec une ouverture 184 du collecteur, de façon à permettre l'in troduetion de l'outil au moyen duquel on provoque. l'épanouissement du tube 26.
Lesdites ouvertures 182 et 184 servent aussi, après enlèvement de la barre 186, à permettre l'introduction de l'outil utilisé pour le nettoyage du tube 26. La. barre 786 joue le même rôle que la barre 50 indiquée plus haut et qui sert à fermer les ouvertures des distributeurs.
Comme la. barre 50, la barre 186 est as sujettie au moyen de vis 188 .et d'écrous 190. De préférence, le chapeau 178 est égale ment brasé ou soudé sur le collecteur de fa çon à. assurer l'étanchéité et la solidité du dispositif.
Dans -la fia. 39, le chapeau 178 est rem placé par un disque 192 établi de façon à pouvoir s'appliquer contre un épaulement circulaire 194 du collecteur. Ce disque 192 est fixé par rabattement du bord 196 d'un canal circulaire pratiqué dans l'extrémité du collecteur.
Dans les fig. 23 et 39, l'autre extrémité du collecteur est fermée par un anneau ta- raudé 198 muni d'un rebord qui maintient et bloque en position de fermeture uh plateau 200 disposé contre un épaulement conique 204 du collecteur; le plateau 200 comporte lui-même un bord fraisé 202 qui s'applique à la manière d'une soupape sur la surface conique 204.
Des rainures 205 destinées à permettre l'introduction d'une lame de tournevis don nent la possibilité d'imprimer au plateau les oscillations voulues pour l'appliquer sur son siège et roder les surfaces d'appui, ce qui assure un joint étanche.
Le dispositif de fermeture 200 est établi de façon à être facilement amovible -en vue de permettre l'enlèvement rapide de la barre de fixation 186 et l'accès aux tubes 26 par l'intermédiaire des ouvertures 184.
Comme on le voit sur la fig. 25, l'extré mité de la barre 186 qui se trouve au voi sinage de la tubulure. de sortie 206 (tubulure qui est vissée dans le collecteur) a une sec tion réduite de façon à ne pas gêner le pas sage de l'eau et de la. vapeur. Conformément à ce qui :est représenté, sur la figure, cette section 208 est circulaire.
Dans la, fig. 42, la section réduite en question est rectangulaire, ainsi que cela est indiqué en 210, la tubulure<B>206</B> étant reliée au collecteur au moyen. de goujons 212.
Dans la fig. 43, au lieu d'utiliser une barre 186 ayant pour section l'ensemble de deux segments accolés., on utilise une barre plate 214 qui s'applique sur une surface d'appui plane préparée dans la surface in terne du collecteur.
Bien que les collecteurs et distributeurs qui viennent d'être d-,erits soient indiqués comme ayant une forme cylindrique, il va de soi que l'invention n'est, en aucune façon res treinte à cette forme particulière et, malgré les avantages que celui-ci présente, on pour rait utiliser d'autres sections, par exemple des sections rectangulaires, conformément à ce qui est représenté sur les fig. 34 à 38 inclusivement.
,Sur ces dessins, on a représenté une va riante de réalisation du distributeur, variante dans laquelle le distributeur )16 est rectan gulaire et est combiné avec un tube de ré partition générateur de jets 218 qui est égale ment rectangulaire.
Ce mode de construction permet d'utili ser, pour la fermeture des ouvertures destinées à assurer le nettoyage des tubes 26 et l'expansion de leurs bords, une barre éga lement rectangulaire 220.
Pour réaliser de façon commode la con nexion d'un des tubes 40 avec le distributeur rectangulaire précité, on munit l'extrérimité de ce dernier d'un élément intermédiaire 224. Le talon 226 qui sert à fixer la position du tube- 218 est en prise avec une surface plane de l'extrémité de l'organe intermédiaire 224 et il est maintenu appliqué contre cette sur face plane par une surface plane correspon dante de l'élément 228 du-joint, c'est-à-dire de l'élément dans lequel est vissé le tube 40.
Le manchon rotatif. 230 du dispositif de connexion en question correspond sensible ment au manchon rotatif 46 du dispositif de connexion déjà décrit.
Etant donné la longueur relativement grande des tubes 26 par rapport à leur sec tion droite (ces tubes ont, en effet, dans la forme d'exécution pratique qui est indiquée à titre d'exemple, une longueur de 7,50 m. un diamètre extérieur de 15 mm et un dia mètre intérieur de 12 mm, l'écartement entre les tubes étant d'environ 6 mm), il est ha bituellement préférable de prévoir des moyens permettant d'assurer un espacement régulier de ces tubes. On obtient ainsi que la totalité de la surface externe desdits. tubes soit convenablement exposée à l'action des gaz chauds et an obtient un transfert de cha leur satisfaisant.
Différents moyens ont été prévus en vue d'obtenir le résultat en question.
Sur la fis. 26, on a représenté un dis positif comportant une tige 232 placé sur un des côtés du rang de tubes auquel elle est affectée. Cette tige est reliée par une série (le points de soudure à. l'une des deux bandes 2 36 qui embrassent les différents tubes et qui sont. reliées l'une à l'autre au moyen de pinces ou crampons :.''.-;e qui embrasent les deux barres et donnent, par conséquent, nais sance à des boucles régulièrement espacées empêchant. les tubes qu'elles enserrent.de se déplacer latéralement dans le plan du rang auquel ces tubes appartiennent.
La, tige ?32 a pour effet d'empêcher c.es mêmes tubes de sortir du plan en question. Dans le mode de réalisation représenté sur la fis. 28, la. tige<B>237</B> est directement soudée sur les tubes 26.
Les dispositifs prévus pour le nettoyage de l'intérieur des tubes vaporisateurs ont déjà été décrits ci-dessus.
On a également prévu des dispositifs pour chasser au moyen d'un courant d'air ou de toute autre façon la suie ou les autres dépôts ,qui pourraient s'accumuler sur la surface ex- terne des tubes, par exemple la tige d'espa cement 237 peut, conformément à ce qui est représenté sur la fis. 28, être creuse et être munie d'ouvertures 239 susceptibles de livrer passage à des jets de nettoyage, ladite tige étant, d'autre part, reliée à une canalisation d'alimentation en vapeur ou en air.
Dans une autre forme d'exécution repré sentée sur les fis. 31, '' et 33, le dispositif de nettoyage et d'enlèvcment de la. suie est, constitué par une série de tubes 240 disposés verticalement et comportant des ouvertures 242 susceptibles de livrer passage à un jet de fluide et dirigées conformément à ce qui est représenté sur la, fis.
33, de façon que la vapeur ou l'air ou tout autre fluide de nettoyage utilisé soit envoyé en jets à travers les tubes 26, balaie leur surface extérieure et chasse les dépôts de suie ou d'autres matières ètrangères qui auraient pu se former sur la surface externe de. ces tubes.
Conformément à ce qui est représenté sur la fis. 33, on a. prévu un rang desdits tubes à jets dans le plan médian transversal du gé nérateur, les tubes qui constituent le rang en question étant disposés à des intervalles tels que chacun des côtés des tubes ?6 soit soumis à. l'action d'un ,jet. et de manière, par conséquent, que la. totalité de la surface de ces tubes soit nettovét_# de façon effective. Sur les fi--. 31 et 32 est représenté le dis positif utilisé pour alimenter en vapeur ou en air<B>le,</B> tubes 240.
A la partie supérieure du générateur, on a prévu, à cet effet, une canalisation principale d'air ou de vapeur 24-t comportant des dérivations 246 descen dantes et concourantes dirigées. vers le centre du générateur et venant se rejoindre sensible ment à leur extrémité inférieure, extrémité par laquelle elles aboutissent dans une. boîte commune 248 en forme de boucle ou en forme de Ï de laquelle partent un certain nombre de canalisations 250 conduisant aux tubes 240 qui sont les plus près chi .centre du générateur.
D'autres canalisations 250. relient, en outre, les branches 246 aux tubes à jets dis posés plus loin du centre que les précédents.
Les tubes à jets qui sont disposés dans le centre même du générateur ne sont pas directement reliés à la. source de vapeur ou d'air par des canalisations 250, mais commu niquent, par des tubulures 252, avec.' les tubes à jets adjacents, lesdites. tubulures servant non seulement à alimenter les tubes à jets centraux, mais servant aussi à supporter ces tubes.
Il convient de noter due, dans cette dis position, les rangs de tubes 26 centraux, mi lieu d'être comme ceux qui sont plus éloignés du centre, soit suspendus à des supports, con formément à ce qui est représenté sur les fig. 45 à. 48, soit placés sur des appuis ou goussets, conformément à ce qui est repré senté sur la fies. 29, sont munis d'autres moyens de fixation rendus nécessaires par l'@éÙoitesse de l'emplacement. dans lequel ils doivent être installés.
Sur la fia. 29, on a. représenté un mode de fixation consistant en des fils flexibles 254 attachés, d'autre part, aux plaques 81 qui sont situées à l'extrémité inférieure des sup ports 77.
Ainsi qu'on l'a, indiqué ci-dessus, -on a prévu des moy eus de stireté susceptibles de protéger l'appareil lorsque celui-ci est mis en #uvre de façon à utiliser les chaleurs perdues d'un générateur de gaz,
d'autres moyens étant également prévus pour proté ger l'appareil contre les dégâts que pourraient produire les explosions accidentelles de la partie encore combustible contenue dans les gaz perdus utilisés ou même contre les explo sions dues à des fuites existant dans le g6né- rateur de gaz et grâce auxquelles une cer taine quantité de gaz passerait, pendant le fonctionnement du générateur de gaz, dans la chambre de chauffe du générateur de vapeur.
Comme on l'a décrit ci-dessus., la sou pape 14 (voir fig. 2) qui commande l'entrée, à l'intérieur de la. chambre chaude du géné rateur de vapeur, soit des produits des com bustions destinées à chauffer les tubes vapo risateurs, soit du gaz produit pendant le fonctionnement du générateur à gaz, est pla cée entre la chambre de chauffe 16 du géné rateur -de vapeur @et le surchauffeur 6 du gé nérateur de gaz ou, plus exactement, entre la chambre de chauffe 16 et le collecteur de poussière 10 interposé entre le surchauffeur du générateur de .gaz et le générateur de vapeur.
En général, la. soupape 14 en ques tion, constituée par un clapet, conformément à ce qui est représenté sur les fig. 2, 9 et 10, est fixé à l'extrémité d'un bras 256 monté sur un arbre 258 supporté par les paliers 260.
L'arbre 258 se prolonge à l'extérieur de l'enveloppe 2 du générateur. A: l'une de ses extrémités externes est fixé un bras de ma nivelle 262 relié lui-même à la tige 264 du piston d'un moteur pneumatique ou hydrau lique 266 destiné à provoquer l'ouverture et la fermeture de la valve précitée.
Des tubes 268 et 270 (fig. 10) comma= niquant respectivement avec chacune des deux chambres du cylindre de l'appareil 266 qui sont situées de part et d'autre du piston, permaïttent l'arrivée du fluide qui commande les mouvements du piston dans l'une ou l'au tre dQs deux directions.
Le piston en question peut être mis en mouvement au moyen d'un fluide quelcon que: air, huile, eau, etc.
Jusqu'à présent on avait l'habitude de disposer la, valve de l'appareil d'utilisation de chaleurs perdues, (lui était employé en combinaison avec le générateur de gaz, dans la cheminée de ce dernier appareil -et, pen dant le fonctionnement de l'appareil à gaz, de remplir la. chambre de eliauffe du géné rateur avec un fluide inerte non combustible destiné à éviter les dangers d'explosions.
Cette façon de procéder présente l'incon vénient qu'elle a pour conséquence un re froidissement des surfaces destinées à absor ber les chaleurs perdues et, par suite, une quantité importante de ces chaleurs reste inutilisée.
En vue d'éviter cette perte, la valve 14 est placée entre l'appareil d'utilisation des chaleurs et le surchauffeur du générateur (le gaz. Pour éviter l'explosion des gaz qui au raient pu filtrer à travers la valve pendant le fonctionnement du générateur à. gaz et également pour éviter l'explosion des gaz combustibles qui auraient pu passer dans la chambre de chauffe du générateur de vapeur pendant l'insufflation réalisée dans l'appa reil à gaz, on a organisé, au voisinage immé- diat de l'orifice par lequel les gaz chauds pénètrent dans la.
chambre 14 du générateur de vapeur, un dispositif d'allumage qui pro voque instantanément la combustion des ré sidus précités.
Dans la forme d'exécution représentée, on a aménagé à côté de l'ouverture 12 à l'in térieur de la, chambre de chauffe une veil leuse<B>271</B> constituée par un bec Bunsen ali menté au moyen de gaz pénétrant dans l'ap pareil par une tubulure 272 et alimenté en air par une tubulure 274. La. quantité d'air introduite est supérieure à celle qui est né cessaire pour assurer la. combustion du gaz directement fourni au brftleur 271. L'excès d'air introduit sert à. brfler les gaz combus tibles qui auraient pu pénétrer par l'ouver ture 12.
L'inflammation -et la combustion des gaz combustibles ait moment où ils entrent à l'intérieur de la. chambre 16 empêchent ceux- ci de s'accumuler dans la chambre de chauffe en quantité suffisante pour provoquer une c#zplosion susceptible de provoquer des dé- bâts. TTn(# fciiéi-ri# @-itrée <B>-275</B> pcritiet de surveiller la veilleuse <B>271.</B>
En vue d'accroître la. sfir(#té de l'appareil pour le cas où se produirait malgré tout mie accumulation de mélange explosif à l'infé rieur (le la chambre de chauffe 16, l'appareil est, (le préf@r.@ncc#. muni de valves de si-cours et de portes d'explosion qui permettent aux pressions exagérées dues à.
des explosions éventuelles de clisIiaraître sans danger pour les parties importantes de l'appareil.
Sur les fig#. 1 à 8, on a. représenté un mode de construction particulier -des valves de secours et portes d'explosion en question.
Les portes de secours qui constituent, de préférence, une partie de paroi amovible de l'enveloppe 2 et qui sont susceptible: d'être ouvertes en vue de permettre l'enlèvement des rangs de tuba soit pour leur surveillanec, soit pour leur réparation, soit pour leur rem placement sont disposées et aménagées sur les deux côté: opposé:. de la. chambre de chauffe.
Ci-dessous, on a décrit plus en détail les portes qui se trouvent sur la partie infé rieure 16b de la chambre de chauffe.
Ainsi qu'an le voit plus - spéeialenwnt sur la fi.--. 4, la, porte d'explosion <B>276</B> coniporie un cadre d'acier formé par des entretoise transversales en fers cornières 278 et des traverses constituées par cles fers à U 286.
Les entretoises transversales 278 sont aménagées de façon à recevoir des boulon; (le fermeture 280 fixés auxdits côtés et mu nis d'écrous 28? et de rondelles 284 qui s'ap pliquent contre leprolon_-ements extrêmes des fers cornières 278, les tiges des boulon: 280 traversant la fente réservée entre les ailes (les deux fers cornières voisins.
Les fers à, U verticaux 286 sont aMéDa- bés de façon à, recevoir entre eux les blocs ou éléments de substances réfractaire 288 ou. du moins, de\ bloc, établis en une substance peu conductrice cle la chaleur et présentant une -ra.ndF# ré#istance aux température élevées.
T,es l@l r: nu élémenis 2,n,8 sont ét@iblis en une substance relrüiv(#mnt friable présentant une résistance d'environ 15,0 gr par centi mètre carré.
Ils sont montés entre les fers à<B>U</B> 286 de façon à pouvoir être facilement remplacés au cas où ils viendraient à être brisés.
Conformément à. ce qui est plus spéciale- rnent représenté sur la fig. 5, les éléments 288 sont maintenus dans les cadres qui constituent les panneaux du cadre général de la porte 276, la fixation étant réalisée au moyen de vis 290 vissées sur une des ailes des fers à<B>U</B> 286 et munies à l'une clé leurs extrémités de plaques mobiles de blocage 292. Des écrous de blocage 294 assurent l'immo bilisation des vis- 290.
Comme on le voit sur la fig. 5, les blocs ou éléments 288 sont légèrement plus étroits que l'espace compris entre les fers à U entre lesquels glissent leursi bords,. Ils peuvent, par conséquent, être facilement mis en place entre ces fers lorsqu'il est nécessaire de re nouveler un élément ou de remettre en place un élément qui a été enlevé.
Cependant, comme la fraction de leur bord qui s'appuie sur les éléments du cadre est relativement étroite, les blocs en question peuvent facilement céder- aux efforts résul tant de l'explosion; par suite, leur rupture évitera la détérioration des autres parties de l'appareil.
La fragilité desdits blocs ou éléments 288 a pour but d'éviter les inconvénients des explosions sérieuses, le danger provenant d'explosions de moindre importance étant éli miné au moyen des valves de secours indi quées ci-dessus. Dans la forme d'exécution représentée, à titre d'exemple, les valves de secours en question (fig. 8) comportent des blocs 296 établis en une substance réfrac taire résistant à la chaleur et supportés par des fers à U 298 montés eux-mêmes de façon à permettre une ouverture facile du dispo sitif.
Les fers à U 298 sont guidés sur des tiges 300 fixées aux cornières 278, lesdites tiges 300 étant munies de têtes 302 sur lesquelles prennent appui des ressorts 304 interposés entre lesdites têtes et les fers à<B>U</B> 298. Les ressorts en question ont pour effet d'appliquer les blocs 296 contre un siège constitué par les bords clé l'ouverture 306 pratiquée dans la porte d'explosion. Les blocs 296 constituent, comme on l'a dit, les sou papes qui ferment les ouvertures 306.
Pour empêcher la déformation du cadre des portes d'explosion 276 sous l'action de la chaleur, ces portes sont, de préférence, mu nies de barres de tension 308 (fig. 4) coin- portant des tendeurs à double filetage 310 et qui s'appliquent contre des plaques 312 ,disposées à l'extérieur de la porte 276 et bou lonnées entre les ailes des conières 278. Les barres de tension précitées sont, d'autre part; fixées à leurs extrémités entre des cornières 31-4 fixées elles-mêmes sur le cadre de la porte.
L'ensemble de la porte est suspendu à des supports 316 aménagés de façon à pouvoir se déplacer le long de chemins de roulement 318 de façon que la porte puisse être dépla cée soit pour la rapprocher, soit pour l'éloi gner de l'enveloppe 2, les mouvements en question ayant pour objet de permettre d'ac céder à. l'intérieur de l'enveloppe précitée, lorsqu'on veut, notamment, enlever et rem placer les rangs de tubes 26.
.Sur la fig. 6 du dessin, on a indiqué de quelle façon les boulons de fermeture 280 agissent en vue de bloquer la partie du cadre de la porte à laquelle les dispositifs de sus pension: 316 sont reliés par l'intermédiaire des crochets mobiles 320.
Sur la fig. 7, on a représenté un autre dispositif de fermeture utilisé à la partie in férieure dé la, porte, l'action du boulon<B>dé</B> blocage 280 étant complétée par l'action sup plémentaire d'un boulon 322 engagé dans une patte de fixation 324 qui s'applique à une de ses extrémités contre la plaque d'es pacement 326 sur laquelle est monté le bou lon 322 et qui, à son autre extrémité, s'ap puie sur la plaque d'espacement 328 dont est munie la porte 276 et sur laquelle prend ap pui la rondelle 284 du boulon 280.
A sa partie supérieure extrême, la porte 276 est munie de deux boulons de fermeture 280 qui s'engagent dans une cornière 330 montée à l'extrémité inférieure d'une deuxième. porte 332 qui recouvre une frac tion de la partie étroite 16a de la chambre 16.
Cette dernière porte est établie d'une fa çon semblable à la. façon dont est construite la porte 276; elle est suspendue à, des che mins de roulement 334 (voir fil-. l) le long desquels elle peut se déplacer lorsqu'on dé sire accéder à l'intérieur de l'enveloppe \?. Une troisième porte 336, construite de façon semblable, peut se déplacer sur des chemins de roulement 338, de telle manière que tout un côté de l'appareil peut être ouvert. Les portes précitées n'ont pas été représentées en détail sur les dessins, mais elles sont sem blables à la porte 276.
Afin d'éviter due, par suite d'une explo sion accidentelle, le bris des éléments 28R des portes d'explosion ne risque de blesser les ouvriers et le personnel chargés de sur veiller le fonctionnement de l'appareil, le châssis 4 du générateur est, de préférence, muni, en face de chacune des portes d'explo sion, d'un écran ou bouclier 340 (fig. 1<B>)</B> contre lequel viendraient buter les éclats de éléments qui auraient pu se briser.
Il convient de noter que le mode<B>(le</B> construction de l'enveloppe 2 dans lequel la- rlite enveloppe comporte une partie supé rieure rétrécie, à. l'intérieur de laquelle les tubes vaporisateurs 26 sont disposés très près les uns des autres, assure une absorp tion à peu près complète de la chaleur des: <I>Cr</I> qui traversent ladite chambre, que les ,,a<B><I>7,</I></B> gaz en question soient dans la période de combustion ou soient simplement à l'état in candescent.
D'autre part, la section large de l'enveloppe non seulement facilite l'aména- 0-ement satisfaisant des différents élément-, nécessaires pour recueillir la vapeur et l'eau qui sortent des tubes vaporisateurs et pour les séparer l'une de l'autre, mais encore per met de disposer de l'espace nécessaire pour mettre en place les appareils de chauffage lorsque la chambre de chauffe, sert de cham bre d@ combustion.
En outre, la. place dont on dispose pour écarter les uns des autres les tubes ?6 au voisinage dç# leur extrémité inférieure faci lite une meilleure distribution des gaz cliiiuds au moment où ces gaz passent de la, partie inférieure à la, partie supérieure de la cham bre.
Grâce îi, la longueur qui leur est donnée, les tubes non seulement absorbent toute la chaleur rayonnante des gaz. notamment lors que la combustion a. lieu dans la chambre de chauffe elle-même, mais encore absorbent, avant la. sortie des gaz, toute la chaleur con tenue dans ces derniers.
En vue d'améliorer la. distribution de la chaleur auxdits tube-, et en vue de protéger ceux-ci contre les érosions que pourraient pro voquer les particule: entraînée-, par les gaz. on a prévu, dans la partie inférieure (le la chambre de chauffe 16b, des chicanes 312 (fib. 11 ).
Pour assurer la sûreté du fonctionnement de l'appareil en cour: de marche, on a prévu des signaux d'alarme destinés à.
fonctionner lorsque le niveau de, l'eau est trop haut on trop bas dans les collecteurs ou lorsqu'il v a insufffisance d'eau dans le distributeur 4\?. Le signal d'alarme 344. rcprés!enté sur la fig. 12 est destiné ii, fonctionner lorsque le niveau de l'eau est trop élevé et, de préfé rence, est relié au premier collecteur 78 relié ïi la canalisation commune 8?. C'est.
en effet, ce collecteur qui est. le plus près du point par lequel l'eau d'alimentation four nie par la. tubulure 13? pénètre dans la ca nalisation commune 82. Le signal d'alarme 346, qui doit fonctionner lorsque le niveau de l'eau est trop bas est, de préférence. as socié an dernier collecteur 78 en relation avec l'arrivée de la. canalisation commune 82.
*Les signaux d'alarme 344 et 3-t6 peuvent être aménagyds soit seulement de façon 'a don ner des indications au lien même où ils sont placés, soit de façon â. transmettre l'alarme. au moyen d'une commnnieation quelconque, au bureau central de l'exploitation.
1:n 3-1Q. on a inrliqiré le signal d'alarme dont le fonctionnement correspond à une in suffisance d'alimentation en eau du dispo sitif distributeur -t2.
Ce signal d'alarme peut être de type connu quelconque; il peut, par exemple, fonctionner par suite d'une diffé- i i-ucc, entre la pression de l'eau, .cette pression étant transmise par l'intermédiaire d'une ca nalisation 350 et la pression de la vapeur, cette dernière étant transmise par -l'in termédiaire d'une tubulure 352.
Dans ce cas, ledit signal d'alarme peut en même t(-rnps servir à évacuer .l'air du distri buteur 42 lorsque l'air s'accumule dans celui-ci, le signal d'alarme établissant alors la. communication entre la canalisation à eau 350 et la canalisation de vapeur 352.
Pour éviter des courants de retour dans la canalisation 173 et dans la canalisation commune de vapeur 183, on a prévu des valves d'arrêt 354 et 356.
En outre, dans ces canalisations sont pré vues des rondelles perforées ou diaphragmes 358 (fig. 13) qui, par suite de l'étroitesse de leurs orifices 360, assurent un déplace ment progressif et une sorte de filtration de l'air, de la vapeur ou de l'eau est évité, par conséquent, un changement de pression subit.
Du séparateur de vapeur ou canalisation de séchage 174 (fig. 15) part une canalisation de retour 187, revenant aux collecteurs 78, canalisation de retour qui est destinée à ra mener à ces pots l'eau qui pourrait être sé parée de la vapeur. La canalisation de re tour en question est munie d'un robinet d'ar rêt 189 et d'un disque perforé 358 compor tant un orifice 360 (voir fig. 13).
Outre le dispositif de purge 168, prévu pour le réservoir 84, en vue de nettoyer le circuit de circulation d'eau, on a également prévu des dispositifs de purge 362 à l'extré mité inférieure de chacun des collecteurs 78.
Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, l'extré mité inférieure 26b des tubes vaporisateurs 26 est recourbée vers le côté de façon à venir rejoindre les collecteurs 30. Cette courbure permet d'utiliser des collecteurs 30 ayant une section relativement large et suffisante pour recueillir, dans des conditions satisfaisantes, la vapeur et l'eau qui s'écoulent à l'extrémité inférieure desdits tubes vaporisateurs. Elle permet un aménagement convenable des collecteurs, conformément à ce qui est repré senté sur la fig. 2.
<B>En</B> outre, la distribution des gaz chauds autour des différents tubes est réalisée dans des conditions très avantageuses.
La distribution en question est encore rendue phis facile du fait du rapprochement des différents tubes et du fait de leur mon tage dans une position verticale, l'ensemble assurant une absorption à peu près complète de la chaleur apportée par les gaz et suscep tible d'être récupérée avant que ces derniers ne s'échappent dans l'atmosphère.
Les tubes ont 15 mm de diamètre et sont à une distance de 6 mm les uns des autres. Cette disposition assure un contact direct de toutes les parties des gaz de chauffage avec un ou plusieurs tubes.
Il convient de noter que, dans le cas de l'appareil représenté, on obtient, outre une économie importante au point de vue de l'en combrement et du poids., ladite :économie étant due à .la forme de l'appareil, une éco nomie également très appréciable au point de vue du fonctionnement, cette dernière éco nomie résultant du chauffage préalable de l'eau.
Non seulement l'eau complémentaire in troduite est réchauffée du fait de son mé lange avec l'eau qui a déjà traversé les tubes vaporisateurs et qui n'a pas été transformée en vapeur, mais encore le passage de l'eau à travers lesdits tubes vaporisateurs réalise un chauffage préalable qui assure les mêmes avantages que ceux fournis par les appareils dits "économiseurs". L'eau qui a traversé une première fois les tubes vaporisateurs sans être transformée en vapeur est réchauffée dans des conditions qui facilitent sa vaporisation lorsqu'elle revient de nouveau dans les tubes en question.
Bien que ladite économie soit prévue comme devant être réalisée dans tous les tu bes vaporisateurs, il va de-soi que cette con dition n'est pas essentielle et qu'on pourrait établir des différences entre le fonctionnement des différents tubes de l'appareil, sans pour cela sortir du domaine de l'invention.
Steam generation process and steam generator for its realization. The present invention relates to a method for generating steam and to a steam generator for its implementation.
According to this process, water is circulated continuously and forced through a determined closed circuit comprising elements (the steam generator inside which the water is introduced in an amount smaller than that necessary for fill them, but greater than their generating capacity, a predetermined minimum quantity of water in the liquid state being constantly maintained in said circuit.
By carrying out this process so as to produce a film of free, unencumbered water flowing from top to bottom against the inner surface of tubes whose outer surface is. exposed to the heat of hot gases circulating along the latter surface, an extremely intense heat exchange can be obtained, the.
heat transferred to the tubes by the hot gases being directly transmitted by the metal of these tubes to the water which is in contact in the form of a film with their internal surface, the vapor thus produced being free to escape through the central part of the tu bes, which is completely free, and to exit at their lower end.
The application of this process makes it possible to produce steam generating apparatuses of remarkable efficiency when compared to ordinary steam generators of the tube type or even to those of the injection type.
In the steam generators described later and established for carrying out the above process, the water which enters. the upper end of relatively long tubes is directed in such a manner against the internal wall of these tubes and is continuously sent therein in such quantity that a thin film is maintained against said internal wall to which the heat is directly transmitted by the walls, so that at. the. Unlike what happens in ordinary tube boilers, that is to say in boilers where the tubes are completely filled with water, it is not to be feared that the water is isolated from the tube wall by vapor bubbles.
These bubbles are, in fact, free to escape through the relatively thin film of water which is against the wall and to go into the central part of the tube which is released.
As with all steam generators in general, it is good, in the case of the steam generator according to the invention, to provide the means of remedying the drawbacks which may be detrimental to the efficiency and to the continuity of operation. machines:
impurity of the water, scaling of the elements, variation in the quantity of steam required from the appliance, difficulty in removing the. soot or other deposits which may form on the external wall of the elements, excess or insufficient pressure inside the appliance liable to cause the introduction of steam into key parts of the appliance where this steam would interfere with the , circulation of water, etc., drawbacks or difficulties which have been encountered in other types of steam generators and which have been avoided or solved in various ways.
But it is at. note that préei4ment the method and the generator according to the invention allow. to avoid, without difficulty, the inconveniences that we have had in other cases. with great difficulty in eliminating and easily solving problems whose solution had otherwise been difficult.
For the generators (1o steam of the eo.nsid@ré type, we have planned a system (the circulation (the water in which the tu 1 are included) Ps or the elements inside which the steam is produced and organs, a pump, by e @ emnle, intended to ensure the forced circulation of water.
These latter organs constitute. in a way, a part of the menératePur itself Pt are, by jump, subjected on each side (their sides to the. pressure adversely reigns inside the steam generator.
So that it is possible to ensure a continuous supply of water to the generator tubes
EMI0002.0029
n @@ ral: eur, <SEP> power supply <SEP> continuous <SEP> which <SEP> is <SEP> es sential <SEP> for <SEP> get <SEP> on <SEP> the.
<SEP> internal <SEP> surface
<tb> closed <SEP> tubes <SEP> an uninterrupted <SEP> film <SEP> of water <SEP>
<tb> and <SEP> for <SEP> to get <SEP> a <SEP> functioning <SEP> also <SEP> tiiii fni # me <SEP> that <SEP> possible <SEP> of said <SEP> generator, <SEP > it <SEP> is
<tb> essential <SEP> to introduce <SEP> # <SEP> in <SEP> the <SEP> system
<tb> key <SEP> circulation <SEP> aforementioned <SEP> a <SEP> quantity <SEP> of water
<tb> from <SEP> <B> from </B> <SEP> outside, <SEP> sufficient <SEP> for
<tb> replace <SEP> that <SEP> which <SEP> is <SEP> transformed <SEP> into <SEP> is going to be afraid.
<tb>
On the other hand <SEP>., <SEP> it <SEP> is <SEP> essential <SEP> than <SEP> the
<tb> otantity <SEP> water <SEP> thus <SEP> introduced <SEP> or <SEP> automa lically <SEP> propnrtionnPP <SEP> to <SEP> the <SEP> quantity <SEP> of water
<tb> transforming <SEP> into <SEP> steam.
<tb>
The <SEP> generator <SEP> sc # loii <SEP> la. <SEP> presented <SEP> invention
<tb> compoi # t # - <SEP> therefore <SEP> (the <SEP> inovines <SEP> polish <SEP> ensure <SEP> oii toma.tically <SEP> the <SEP> maintaining <SEP> in <SEP > the <SEP> circuit
<tb> of a <SEP> quantity <SEP> of water <SEP> minimum <SEP> determined.
<tb>
For <SEP> to ensure <SEP> a <SEP> uninterrupted <SEP> operation <SEP> of the <SEP> @ generator, <SEP> it <SEP> will be <SEP> in <SEP> onire <SEP> before the @ Pttt <SEP> from \ <SEP> dispose, <SEP> in <SEP> the <SEP> circuit <SEP> same
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<tb> to stop <SEP> the.
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<tb> fit <SEP> on <SEP> the <SEP> walls <SEP> of <SEP> these <SEP> element, <SEP> e1
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<tb> Allowing <SEP> of, <SEP> rei #: lPr <SEP> the <SEP> operation <SEP> of <SEP> the
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<tb> for <SEP> the <SEP> put <SEP> in <SEP> n) a @ # elie <SEP> Island <SEP> this <SEP> traffic
<tb> auxiliary <SEP> when <SEP> the <SEP> function <SEP> of
<tb> means <SEP> of <SEP> circtihtion <SEP> main <SEP> is <SEP> in <SEP> default <SEP> or <SEP> when there <SEP> t- <SEP> a. <SEP> place <SEP> (augnieni-er <SEP> the <SEP> supply of <SEP> water: 30 Efficient means ensuring a first key separation of the steam and the water which has not been vaporized; 40 Fastening means for the elements (the generator allowing the removal and replacement of said elements;
50 Means allowing the internal and external cleaning of the generator tubes without having to remove them from their supports; <B> 60 </B> An arrangement and shape of the tubes used, such as to ensure maximum heat absorption. in contact with gases passing by them;
<B> 70 </B> An arrangement of the tubes intended to ensure the condensed organization essential to obtain a satisfactory heat exchange and to obtain that the water supply of the different tubes is proportional * to the different speeds of evaporation of the water inside the various tubes as a function of the variations: of heating intensity to which these various tubes are subjected according to their position inside the generator; 8 Means to prevent the foreign substances which can move with it, the circulating water from stopping the operation of the key generating mechanism the film - of water;
9e Finally, in general, key means allowing to achieve a generator in which the movements of hot gases and water or any other fluids between which one would like to cause a key heat exchange are determined in a forced manner and are maintained under conditions such that the greatest possible heat transfer is obtained - from the hottest fluid to the coldest fluid and in such a way that the colder fluid is rapidly and completely heated and in all its mass,
by virtue of the fact that it is formed as a stream or a relatively thin film in thermal relation with the hottest of fluids and that it is placed there under conditions such that heat is transmitted directly to it through the tube wall.
As will be seen below, many other very arrangements can be made to make the generator particularly suitable for operating with the most advantageous efficiency.
In order to use the steam generator described below, by way of example, for the implementation of the process according to the invention, it is possible to use as a heat source the hot gases originating either from a combustion caused in a chamber directly associated with the steam generator, or a combustion carried out at any other point. Said gases can, moreover, also be heated in any other suitable way and the heat used can be produced in any way.
In the key embodiment of the invention which is shown by way of example, the generator is more specially designed so as to use the waste heat from the gas generators and so as to be connected to the superheater of a key gas installation.
It will be seen that, owing to its lightness, its compact construction and its great efficiency, it is particularly applicable to the use of waste heat from gas production installations, the aforementioned characteristics allowing it to be direct. mounted above the superheater or in a confined space in the vicinity of the latter. In addition, thanks to its efficiency, the temperature loss in the installations in question is reduced to a minimum.
Until now, it was customary to connect the hot chamber of the boiler or the steam generator used for the recovery of lost heat directly to the superheater chamber of the gas generator without interposing between the chambers at any valve, no valve is inserted by inserting a valve that is strictly impermeable to gases, a valve which is very expensive to construct and to maintain. On the other hand, a valve was placed at the outlet of the chamber. generator heater.
As a result of this arrangement, serious explosions occurred in the heating chamber of the generator, resulting in serious damage to this device.
To avoid this drawback, we have tried to inject into the. hot chamber of the, enerator, during the manufacture of gas, a certain quantity of water thus causing a conirepression intended to prevent the .raz from escaping from the supercoiler towards the. dli generator heating chamber.
This method is bad, because the. This fear causes the generator to cool down and its use in such conditions constitutes a loss.
In order to avoid the dangers of explosion and. loss of heat resulting from the mo-ens used until now to avoid the explosions, one resorts to, in. the rPp generator shown, to the following provisions: A valve is interposed between the superheater and the heating chamber of the generator.
In the second place, one maintains, in the vicinity of the. aforementioned valve, a pilot flame fed by means of a mixture of air and dP gas previously prepared, and which, consequently, cannot be extinguished.
Finally, thirdly, there is introduced into the mixture which feeds the pilot flame an excess of air sufficient to ensure the combustion of the small quantities of carbon monoxide which could have been formed as a result of a lack of air at the time. gas formation and which could have entered the. chamber when opening the valve. This air would, moreover, also ensure, if it took place, the combustion of traces of gas which, during the period of manufacture of the gas, could have filtered through the valve.
Preferably, the outlet of the generator heating chamber dP clll remains <B> or- </B> green instead of being, as before, provided with a valve.
Further advantages of this arrangement will be indicated below. In addition, to ensure the safety of the generator itself. workers who watch over it and: & s neighboring constructions, provision has been made for the application of explosion doors of a new device, screens, and other safety devices which will be described in detail later.
In the accompanying drawing, given by way of example: La, fi-. 1. represents an established steam generator in elevation. in accordance with the invention Pt associated with one of the superheaters of a gas generator, with a view to using the, ellaleur <B> '</B> (11az which pass through said superheating at the time when insufflation occurs in the gas generator;
Fig. \? shows a vertical section of the lower part of the heating chamber of the steam generator, said chamber serving as a combustion chamber when said, ent '@ ratPLlr is itself provided with a heater conforming to that shown in did it. 51; The. Fic. 3 shows a vertical section following. the section shown in FIG. \? and corresponding to the upper part of the apparatus;
The, fig. 4 is a front elevational view making it possible to see the explosion doors including. is provided with the heating chamber of the lo-enerator; Fig. r) shows a section taken along 5-5 (la. fig. 4 and showing details of the conttruetion of the <B> explosion door </B> exhaust device; Fig. 6 shows a section along Fig. 6-6 of Fig. 4; Fig. 7 shows a following section.
<B> 7-7 </B> of fig. 4; The fi-. 8 shows a section on 8-8 of the, fi-. 4; T @ i fig. q shows a plan of a detail of the valve fitted between the superheater Pt and the generator replacement chamber,
ladile figl're also representing the meanisine clP clP control the valve in question: fig. 10 shows, in side elevation, a detail of the same valve and its operating mechanism; Fig. 11 shows, on a larger scale, a section on 11-11 of FIG. 2;
Fig. 12 shows a side view r-n elevation of the main elements of the water circulation system arranged inside the generator, the casing being removed; The-fig. 13 is a sectional detail showing the perforated disks used to reduce the diameter in the flow tubes respectively associated with the pump and the water distributor which feeds the upper ends of the heating tubes; Fig. 14 shows a section taken along 14-14 of FIG. 12;
Fig. 15 shows in elevation the steam reader neck; The- fig. 16 is a plan of the same vapor collector; Fig. 17 shows in elevation a steam generator tube, said view making it possible to see the curvature of this tube at its upper part and at its lower part and the way in which it is connected to the water distribution device and to the collector;
Fig. 18 shows in elevation a detail of the upper end of a bed of generator tubes, as well as one of the distribution boilers, the removable multiple injector and the orifices which make it possible to clean the generator tubes; Fig. 19 shows a side view of the assembly of members shown in Fig. 18, said side view being taken from the right; Fig. 20 shows a section along 20-20 of FIG. 18; Fig. 21 shows a section on 21-21 of FIG. 18;
Fig. 22 shows in plan a detail (the boiler shown in Fig. 18; Fig. 23 shows a detail section of the lower end of a bed of generator tubes, as well as the construction of the boiler which serves as a. collector; Fig. 24 shows a side elevational view of the device shown in Fig. 28, said view being taken from the left; Fig. 25 shows a section on 25-25 of Fig. 23;
Fig. 26 represents a detailed section showing the members which make it possible to adjust the positions with respect to each other of the different tubes of the same bed, said figure constituting a section taken along 26-26 of FIG. 27; Fig. 27 shows a section on 27-27 of FIG. 26;
Fig. 28 shows another spacing device combined with a device for removing soot; Fig. 29 shows, on a larger scale, a section made in the vicinity of the upper end of the generator and allows both to see the arrangement and the mode of construction of a removable multiple injector and filters which are added thereto; , said figure also making it possible to see how the different beds of tubes are arranged and supported; Fig. 30 shows a section along 30-30 of FIG. 29;
Fig. 31 shows, on a larger scale, a detail section taken near the upper end of the generator and allowing the soot removal device to be seen; Fig. 32 shows another detail view of the soot removal device shown in FIG. 31; Fig. 33 shows a section taken along 33-33 of FIG. 32 ;.
Fig. 34 shows an alternative embodiment of the distribution boiler, said boiler having a rectangular section; Fig. 35 shows a side view of the device shown in FIG. 34, this one being supposed to be seen from the right; Fig. 36 shows a plan view of the left end of the same device; Fig. Fig. 37 (shows a section on <B> 3 7-37 of </B> of Fig. 34; Fig. 38 shows a section on 38-38 of Fig. 31; Wire 39 shows a variant construction of the collector;
Fig. 40 shows a side view of the device shown in, FIG. 39, this one being supposed to be seen from the right; The fia. 41 shows a section on 11-41 of FIG. 39; Fig. 42 shows a section on 42-42 of the. fi-. 39; The fi-. 43 shows a section showing an alternative embodiment of the removable key cover used to close the cleaning openings;
The, fig. 44 is a detail section showing the devices used to ensure the tangential flow in the collecting pots of the water coming from. collectors; Fig. 45 is a front elevation view and the. fig. 46 a side view of a mode of suspension of the tube beds; Fig. 47 is a front elevation and. fig. 48 in profile elevation another mode of suspension of said tube beds;
Fig. 49 shows a front view <B> î </B> with partial cutaway of a circulation slowing device combined with a chemical purification and filtration device; Fig. 50 shows a detailed section of the lower end of one of the collecting pots, said section showing the mode of assembly of these pots with the above-mentioned chemical treatment apparatus; Fig. 51 schematically shows a device comprising the installation inside the heating chamber of the generator of oil burners or other similar heating devices;
Fig. 52 is a detail section showing. the nozzle of the jet distributor used to direct the jet against the internal surfaces of the generator tubes of fear. As we said above, the generator (the vapor represented in.
as an example is arranged (the way to use the heat lost from a generating device (the g <iz, but it goes without saying due to the domain of the invF.n- lion is in no way restricted for this particular use, not more, than for any other case of use of heat for the tram formation of water into vapor.
In accordance with what is shown in the. fig. 1, the casing 2 of the steam generator is supported by a 4 fW # frame on one of the so-called superheater 6 sides of a gas generator apparatus.
One could, moreover, also, if desired, directly mount the casing 2 on the top cltt superheater 6, the whole of the steam generator being: sufficiently light for this.
The pipes @i through which the hot gases from the superheater 6 go to the heating chamber of the steam generator carry a tube 8 leaving from the superheater and descending to: a dust collector 10, which retains the dust entrained by the front throttle. that these do not enter the heating chamber of the generator is afraid.
L esdit, gas then rise through an opening 12 (see fis. 2) closed by a valve 1.1 and enters the heating chamber <B> 16 </B> of the steam generator.
As well as he has. mentioned above, the steam generator in question is arranged so as to. be able to be heated not only by means of hot gas produced outside of it, but also in such a way that it can be heated by means of a device which is specific to it, or, for example, by means of the burners 17 arranged in the lower part of the heating chamber 16 according to what is shown in fig. 51, or by any other suitable heating means, the I-, steam enerator itself being constructed el,
arranged so as to be able to use all the heat produced by combustion, both radiant heat and contact heat. As will be seen later, the path of the gases through the generator is relatively long, organized so as to achieve a complete absorption of heat so that the gas which leaves said generator is so at the temperature of the vapor <inside the latter.
The casing 2 of the generator comprises an outer jacket 18 made of steel covered on its inner face with a coating of refractory substance, preferably heat insulating.
The lower part of this envelope has a relatively large section in comparison to the section of the. upper part to which it is connected by a curved intermediate part, the curvature of which corresponds substantially to that of the vaporization tubes which will be described later. The intermediate part in question can be constructed by means of refractory bricks 22 held by T-irons 24.
The generator shown comprises a large number of relatively long and substantially vertical tubes of small diameter at the upper end of which the water is projected in the form of jets directed in such a way against the wall of said tubes that it forms against the internal wall. of these a film of water which remains continuously over a substantial part of the length of the tube.
The arrangement in question leaves the center of the tube free and clear in such a way that the vapor produced by the heat transmitted to the water film through the walls of the tube can easily overcome the surface tension of the water film. water, escape through the free space in question and descend along the tubes to their lower end together with the water which has not been vaporized.
The steam generating tubes 26 have a relatively long vertical top 26a and a short, curved bottom 126b. The latter is located in the. lower part 16b of the heating chamber 16, that is to say in the widest part of this chamber, while the part of these tubes which is vertical is located in the narrowed part, that is to say say in part 16a of the. heating chamber 16.
The tubes 26 are relatively long; they have, for example, 7.50 m in the case of the generator shown. Their diameter is small. The outside diameter is, for example, -15 mm, the inside diameter being 12 mm and the wall thickness being 1.5 mm.
They can be made of any suitable substance, such as, for example, seamless drawn steel.
Each of the tubes 26 is connected at one of its ends to a distribution tube 28 and, at its other end, to a reader neck tube 30.
To ensure satisfactory assembly and solid construction; the tubes in question are preferably flared at their end at the point where they enter the distribution tubes and the reader neck tubes, in accordance with what is shown in FIGS. 18 and 23.
As can be seen from the detail shown in FIG. 18, orifices 32 are made in the distribution tubes 28 in order to receive the upper end of the tubes 26. As seen in FIGS. 18 and 21, the orifices in question are countersunk so as to allow the expansion and, consequently, the blocking of the vaporization tubes.
The development in question can be obtained using a tool which is introduced through the openings 34 made in the opposite wall of the distribution tube, or openings 34 which are located opposite the openings 32.
The openings 34 serve, moreover, in accordance with what: was indicated above, not only to achieve the assembly of the tubes 26 with the tubes 28, but also to allow the introduction of a tool capable of ensure the cleaning of the vaporization tubes and remove therefrom any deposits or sediments of all kinds which could accumulate on the inner walls of the tubes in question. The aforementioned cleaning may indeed be necessary though. most of the tubes clean themselves.
As it has been said. above, the water distributed to the various tubes 26 by the tubes 28 is projected into the tubes 26 in the form of jets directed against the. internal wall of said tubes, a single jet being provided for each of the latter.
The jets in question are produced by means of openings 36 in a dispenser 38 removably mounted to. the interior of the tube 28 and fitted inside the latter so that the orifices 36 are directed slightly against the internal walls of the vaporization tubes.
This result is easily obtained when, in accordance with. what is shown in the drawing, the openings 36 are arranged in a straight line along the distributor 38. It is then sufficient, in fact, to direct all the jets towards the corresponding sides of the internal walls of the tubes 26, to move suitably the distributor along the axis of the tube 28.
In order to obtain the maximum efficiency in watering the. internal surface of the vaporization tubes and to obtain the. formation and maintenance of a liquid film over the entire surface of the tube, the jets must be directed so as to come, in accordance with what is shown in fig. 52, frap per la, upper face of the, curved part of the tube which constitutes the upper end thereof.
In the embodiment shown in FIGS. 18 and 21, the distributor 38 is formed by a tube of semi-circular section which is applied against the internal wall of the tube 28. The distributor 38 is held inside: the inside of the tube 28. It is possible, for example Ple, use for this purpose a tubular assembly forming a connection between the distributor 38 and one of the tubes 40 of the water distributor 42. Preferably, the part of the tube 28 is slightly concave so that ' she can receive the. boïnlr-ï- corresponding part of the edge of the distributor: 38.
The element .11 of the assembly device, .st threaded so as to be able to be fixed on the threaded end of the tube 40.
The rotating sleeve -16 of the ace device is arranged so that it can be screwed onto a threaded part -18 of the tube 28.
In order to close them. orifices 34 made in the tube # - 28 and to hold the dispenser 38 in place. a locking tite has been provided at0 before. for straight section two scbmenïs of attached circle: (wire, -.? 1).
such as. surface of the bar in question applies closely. against the surface of the tube 28. In the rod 5 (1 are made cavities intended to receive screws 5; 2 making it possible to hold and -s 1> the applied against the internal wall of the tubes 28 and thus ensure the closure of the orifies, ls 34.
Screwed nuts 54. Siir the screws 52 old rest on the flat parts 5 () of the tubes 8 'and make perfect the application of the rods 50 against the. inner wall of tubes 28.
The exact position said dispenser and of the openings 36, once determined, the placement in the correct conditions of the dispenser, after it has been removed either for its netto @ -abe, or for any other reason, little to be assured ± you by means of a positive saying of spotting, such. for example, that a tip 58 attached to. the end of the rod 50 and intended to penetrate into the edge .12 of the distributor.
Each of the tubes 28 serves as a support for the bed of vaporization tubes including. it is one of the elements. It is used to put them as close as possible to each other in order to absorb the greatest possible amount of the heat contained in the heating gases.
The tube beds are. suspended in accordance with. what is represented on the sins, in such a way duke. the tube of distribution (the each bed is a little higher and a little more outside than the tube (the distribution of the neighboring bed located of the cît (, of the center of the apparatus.
In order to facilitate their installation, the tubes have their upper end slightly curved towards the center of the apparatus.
The distribution tubes 28 can be suitable supports anyway, the main thing being to use the fixing means allowing easy removal of one or more beds of tubes.
In fig. 45 and 46, there is shown a method of construction in which two or more of the screws 52 are replaced by eyebolts 60 through the openings from which passes a bar 62 passing on the other hand through the openings of screw eyebolts 64 fixed. by means of nuts 66 at the wing- of one of the angle irons 70 which constitute one of the elements of the frame of the apparatus.
In fig. 48. the eyebolts 64 are replaced by gussets 72 riveted or bolts born on the elements 70.
In the method of attachment shown in FIGS. 45 and 46, it goes without saying that, in order to remove one of the tube beds from the casing, bar 62 is removed from the screw eyebolts through which it passes and that it is put back in place when the bed of tubes has itself has been reinstalled.
In the device shown in FIGS. 47 and 48, on the contrary, the gussets 72 are arranged in such a way that the rods 78 do not rest on any support outside the eyebolts of the tubes 28 and that it suffices, in order to remove the latter, to remove them by sliding them along said rods 78.
In fig. 29, yet another suspension device has been shown which facilitates the removal of the beds. of tubes.
The device in question comprises a series of notches 75 formed in a V-shaped support 77 fixed, on the one hand at 79, to the casing of the apparatus and of which. the point is held by a plate 81.
The notches or seats 75 of the support 77 are arranged in such a way that after having removed the pipe 40 at one of the ends of the bed of tubes, the latter can be lifted from its support by the side.
As indicated above, each of the distribution tubes 28 is connected by a tube 40 to a vertical distributor 42 which ensures "the water supply.
The uppermost distributors 28 are connected to the outlet ports of the distributor 42 which are placed the highest, so that the tubes 28 arranged at the bottom are connected to the lower ports of the distributor 42. The purpose of this arrangement is to modify the water supply and the quantity of water supplied to the different tube beds, this quantity being proportional to the needs of these different beds as a result of variations in the intensity of the heat in the different parts of the device.
It will be seen, in fact, that the beds of vaporization tubes suspended from the distribution tubes 28 which are placed lowest have themselves, in accordance with what is shown in FIG. 2, their curved lower end located lower in the heating chamber 16 and are, therefore, the first to be influenced by hot gases.
Moreover, these tube beds are those which are arranged closest to the central part of the path followed by the hot gases through the apparatus, and therefore they are subjected to. the most intense heat and the production of steam in these tubes is greater- than in the outer tubes which are higher.
To maintain a continuous film inside these tubes, it is therefore necessary to provide them with a more abundant water supply. This result is obtained by means of the collected arrangement indicated above, arrangement by which the distributor 42 supplies a greater quantity of water to the lower tubes located in the center and less water to the outer upper tubes.
The distributor 42 is continuously supplied with water, water. that it delivers once the apparatus is in operation, in part constituted by the water which has already passed through these vaporization tubes, but has not. not been transformed into steam and partly by water taken from the outside and introduced into the circulation of the generator in order to replace the water which has been transformed into steam.
It goes without saying that the additional water thus iniroclnile can be water resulting from the condensation of the. going scared formed.
Ileaii from the vaporization tubes is collected in the manifolds. secon- clears 30 (fig, 1 and?) from which it is directed. by the tubes \ i0 (1 and 207 in the main collectors 78. Dan. the latter takes place a first separation of water and vapor.
Main collectors' 78 leave. pipes 80 (Figs. 1 and 1.9) connected to a common pipe 82 arranged on the four sides of the generator and which goes through a pipe 8 3 to ail. 8-t quiescent tank (fig. 12).
This reservoir is itself connected by a pipe 86 to the pump 88 which sucks the water and delivers it through <B> the-, </B> pipes 90 and 92 worm; the distributor 42.
Preferably, the flow port of the tube 92 is. pressed, in accordance with what is shown in. fig. 29, to. inside the dispenser 42 and to the bottom thereof.
In order to prevent foreign substances from entering the interior of the tubes 40 and the distributors 38, with which they might block the orifices 36, a cylindrical filter 94 is interposed between the tube 92 and the wall of the distributor 42. extending over the entire] on, ueur of the distributor 42.
In order to avoid the. formation of deposits liable to adversely affect the operation of the jet distributor, the distributor 42, the tilbes, 40, the jet distributor 38, as well as all the connections existing between these members and, in general,
all the pipes through which the water flows from the moment it has passed through the filter 94 jiisnu'aii the moment it escapes through the jets 36, are preferably efia-
EMI0010.0089
blies <SEP> eli <SEP> <B> 1111 </B> <SEP> nit # 1 <<1 <SEP> i1i:
tf-tachable <SEP> and <SEP> stainless.
<tb> From <SEP> this <SEP> way, <SEP> the water <SEP> that <SEP> has <SEP> been <SEP> cleared
<tb> by <SEP> the <SEP> filter <SEP> 9-1 <SEP> of foreign <SEP> <SEP> substances
<tb> of which <SEP> it <SEP> could <SEP> be <SEP> loaded, <SEP> does <SEP> risk
<tb> not <SEP> from <SEP> resume <SEP> from new <SEP>. <SEP> of <SEP> makes <SEP> of
<tb> actio: i <SEP> that it <SEP> could <SEP> have <SEP> on <SEP> the <SEP> leads .. <SEP> that it <SEP> crosses <SEP> for <SEP> to <SEP> go <SEP> to
<tb> ports <SEP> 36.
<tb>
In <SEP> view <SEP> key <SEP> facilitate <SEP> the <SEP> setting, <SEP> in <SEP> place <SEP> and
<tb> the <SEP> removal of the <SEP> oiyanes <SEP> for <SEP> their <SEP> cleaning.
<tb> 1c, <SEP> filter <SEP> 94 <SEP> is <SEP> mounted <SEP> (the <SEP> way <SEP> removable <SEP> to
<tb> inside <SEP> of <SEP> distributor <SEP> 42 <SEP> and <SEP> la. <SEP> part
<tb> of <SEP> tube <SEP> 9 <B> '</B> <SEP> ((mi <SEP> penetrates <SEP> to. <SEP> inside <SEP> of <SEP> distributor <SEP> 4? <SEP> is <SEP> also <SEP> removable.
<tb>
Elf # iuf <SEP> ilt <SEP> (.il <SEP> question <SEP> is <SEP> linked <SEP> to <SEP> remains
<tb> from <SEP> the <SEP> pipe, <SEP> that is to say <SEP> to the <SEP> pipe <SEP> 92
<tb> by <SEP> a <SEP>, attached: <SEP> 96 <SEP> (see <SEP> fig. <SEP> 3) <SEP> rtlii <SEP> makes <SEP> very
<tb> easy <SEP> the <SEP> sc@pa.ration <SEP> of the <SEP> elements.
<tb>
The <SEP> cover <SEP> 98 <SEP> of the <SEP> distributor <SEP> 42 <SEP> <I> is </I>
<tb> bolted <SEP> on <SEP> a <SEP> ring <SEP> 100 <SEP> disposed <SEP> to. <SEP> the
<tb> part <SEP> sup @ iieure <SEP> says <SEP> distributes @ # ur <SEP> and <SEP> is <SEP> provided
<tb> of a <SEP> cone <SEP> of <SEP> ceiltrao-r <SEP> 102 <SEP> contiguous <SEP> to the <SEP> tube
<tb> 92 <SEP> el: <SEP> which <SEP> s @, i1 <SEP> to <SEP> enter <SEP> the <SEP> filter <SEP> 94 <SEP> to <SEP> in térielir <SEP> of the <SEP> distribnteili- <SEP> 4 ?.
<tb>
Like <SEP> on <SEP> the <SEP> sees <SEP> on <SEP> <B> the </B> <SEP> fi, -. <SEP> 14. <SEP> the
<tb> pump <SEP> rotary <SEP> 88 <SEP> is <SEP> put <SEP> in <SEP> movement
<tb> by <SEP> a <SEP> engine <SEP> <B> 101 </B> <SEP> to which <SEP> it <SEP> is <SEP> connected <SEP> by
<tb> a <SEP> axis <SEP> <B> l <SEP> or). </B>
<tb>
The <SEP> engine <SEP> in <SEP> question <SEP> can: <SEP> be <SEP> (the <SEP> type
<tb> any, <SEP> provided <SEP> that <SEP> pilisse <SEP> re; Ier <SEP> easily <SEP> its <SEP> speed <SEP> <B> (If - </ B > <SEP> rotation <SEP> in accordance
<tb> to the <SEP> need. <SEP> (the <SEP> the <SEP> rireulation.
<tb>
In <SEP> the <SEP> ea.s <SEP> prt @ sc # nt, <SEP> this <SEP> engine <SEP> is <SEP> made up <SEP> by <SEP> a <SEP> turbine < SEP> has <SEP> steam <SEP> in <SEP> which
<tb> on <SEP> can <SEP> make <SEP> vary, <SEP> next-. <SEP> the <SEP> needs.
<tb> the <SEP> inlet (the <SEP> the. <SEP> steam.
<tb>
Dan: <SEP> said <SEP> inoclp <SEP> cl ## <SEP> realization. <SEP> the <SEP> steam
<tb> used <SEP> for <SEP> the <SEP> operation <SEP> of <SEP> this <SEP> engine
<tb> is, <SEP> of <SEP> preferred. <SEP> provided <SEP> by <SEP> a source <SEP>
<tb> independent <SEP> dli <SEP> g @ llc "ratell <SEP> r <SEP> itself.
<tb>
The <SEP> regulates <SEP> rte <SEP> the power supply <SEP> (the <SEP> this <SEP> motor
<tb> in <SEP> steam <SEP> is, <SEP> rlr # <SEP> preference, <SEP> carried out <SEP> at
<tb> moVell <SEP> from lin <SEP> regulator <SEP> to <SEP> pressure <SEP> of which <SEP> <B> on </B>
<tb> function <SEP> result # <SEP> of a <SEP> difference <SEP> of
<tb> M # ession <SEP> determined <SEP> between <SEP> the <SEP> steam <SEP> and <SEP> water.
<tb>
In <SEP> the <SEP> present <SEP> mode <SEP> of <SEP> realization. <SEP> on
<tb> 1 <SEP> emllLir # llr <SEP> 108, <SEP> which <SEP> serves <SEP> to <SEP> rc =. # 1st <SEP> admission
<tb> rte <SEP> hl. <SEP> steam <SEP> am @ # n @@ e <SEP> of a <SEP> soll.rce <SEP> est (#rieure; m inoti # ur 104 by a pipe 110, is connected by a tube 112 to the outlet of the pump 88 or to the pipe 90 and, on the other hand., connected, by a tube 114, to one of the manifolds 78.
The difference between the pressure of the vapor in the manifolds 78 and the pressure of the water in the supply line 90 provides, through the regulator 108, the desired control (the speed of the motor. 104 and, consequently, of the pump 88.
The regulator 108 can be of a commercial type.
A shutoff valve 364 prevents return currents from originating within line 90 when pump 88 is turned off.
In anticipation of the case where the pump which provides the main circulation is damaged. or unusable and also as a reserve in case of need of an extraor dinary power supply of the -enerator, is added, preferably, a reserve auxiliary pump 116 whose inlet pipe 118 is connected to the tube 86 which -part of the reservoir 84 and the outlet pipe 120 of which (FIG. 2) is connected at 122 to the. pipeline 90.
In the embodiment shown, the pump 116 is operated by. a steam turbine 124 powered by the same steam source as the turbine 104.
. Preferably, the pump 11.6 intervenes only when the difference between the pressures of the steam and of the water reaches a determined value.
The regulator 126 which regulates the speed of the. turbine 124 is connected by a tube 128 (see fiv. 14) to the outlet pipe 120 and is connected, by a tube 130, to one of the neck readers 78 in accordance with what is indicated above. This regulator is itself adjusted in such a way that, for a pressure difference between the water and the steam greater than that which corresponds to the maximum operation of the.
pump 88 (but of course low enough nonetheless for the protection of the device to be ensured in the event of deterioration (the main pump), it causes the turbine 124 and the corresponding pump to come into action.
In other words, the pump 116 acts primarily as an auxiliary or standby pump and operates only when the main pump is damaged or when the generator needs more power than what needs to be supplied. by pump 88.
The tubing 120 is preferably provided with a shut-off valve (not shown) similar to the valve 364 interposed on the tube 90.
. The water supply devices associated with the generator and which supply the water intended to replace that which has been transformed into steam are arranged so as to introduce the water in question at a point in the circulation circuit such as that the cold water coming from outside be mixed with the hot water coming from the vaporization tubes. the precipitation of minerals or other foreign substances which might be contained in the feed water @ occurring before the mixture is returned to the spray tubes.
In order to ensure, under particularly favorable conditions, the precipitation in question, as well as the separation of the -Précipi tés formed, the water introduced is preferably brought into the. part of the circulation circuit between the. part where the water coming from the vaporization tubes and the low point of the circuit formed by the reservoir 84 is collected.
As shown in the sins, the make-up water is introduced into the generator circulation circuit at one end of the common manifold 82 which collects the water separated from the steam in the manifolds 78.
As well as he has. , said-above, the common collector is arranged substantially on the four sides of the generator before abou firing at-point low 84.
As seen in the drawing and, in particular on the fia. 1, said common collector is placed outside the combustion chamber and is not subjected to the action of heat. On the contrary, the collectors 78: have, preferably, arranged in the chamber 16, a collector located at each of the angles <B> 0- </B> es <B> 1 </B> of the lower part 16b of said chamber.
Replacement water which can come from any suitable source and under suitable pressure is introduced through a tubing 13? (see fig. 14) and passes through a pressure regulator controlled by the pressure of the steam in one of the neck readers 78, the connection between these members being made by means of a tubing 1.86.
This arrangement makes it possible to vary the. pressure of the complementary water according to the pressure variations of the vapor in the generator.
Preferably, the. control of the introduction of water into the generator is ensured by means of a valve 188 regulated by a regulator 139 (see fig. 14) controlled by the level of the water in one of the manifolds 78, thanks to to line 140.
The pressure regulator in question is of a known commercial type, conforming to those which are used on ordinary boilers to maintain the water at a determined level.
The regulator operates on the basis of the water level and is activated with any suitable fluid, for example water.
In this way, the complementary water intended to replace the water of the generator which has been transformed into steam is introduced in a suitable quantity inside the apparatus and the level of the water in the collectors 78 is maintained at determined point wanted.
As indicated above, one of the advantages of introducing complementary water to.
one (the ends of the common manifold 8? before the arrival at the manifolds 78 is that the mixture of the cold water introduced and (the very hot water which comes from the vaporization tubes causes the separation (the salts contained in said complementary water, <I> these </I> salts having the possibility of separating and key to be deposited in the rc @ tank 84 before the water is taken up by the pump to be r <# nvov4e i3 the end upper tube: vaporizers.
Another very important advantage of the introduction device in question consists in the fact that the complementary water introduced has point. indicated is reheated before being introduced into the vaporizer tubes and thus avoids the need to use the heaters usually required in ordinary boilers.
By introducing complementary water at the end of vollectcur 8 \? which receives the water from the tulic # s vaporizers, this additional water is obtained through said collector over its entire. length along with hot water.
The mixing is carried out satisfactorily with the water coming from the first two collectors, the contents of which flow into the common collector and the mixture receives additional heat from the water coming from the other collector skies :; it not.z: e then in the discharge pipe <B> 80 </B> and. it is just before going to the reservoir 81 through the intermediary of the anization 83 that its temperature is high, up to the point at which the precipitation of the mineral substances takes place.
By varying the level of the water in the manifolds 78, which can be done in a moderately known manner by means of the regulator 139, the temperature of the water supplied to the tubes can be varied. Z6 The variations in the water level result in a corresponding variation in the quantity of heat supplied by the water supplied by the collectors to.
line 8 \? and, as a result, we can increase or decrease the. quantity of heat transmitted to the complementary water introduced.
To rid the water supplied to the vaporizer tubes (mineral or substanate substances, 4 etran-erf '@ contained in the water.
we can, moreover, associate with the circuit (the circulaJion of the water an apparatus ensuring a chemical treatment of the hot water before this one passes through the reservoir 84.
In the anode of embodiment described and shown, a certain part of the water collected binds in the collectors 78 is withdrawn from these collectors by the bottom and is subjected, in the apparatus indicated above, to a uhimic treatment, the precipitates. formed being removed by means of a filter or any other way before the water is sent to the low point 84.
The device used for the chemical treatment in question is shown in FIGS. 12 and 50 of the drawing. It has collecting pipes 142 including branches; 144 penetrate inside the collectors. 78 from the bottom thereof and preferably above the normal level of water in said pots, the suction ends 144 having a-shaped side opening 146, part 1a. wider of this opening at the top in order to suck the larger quantity of water in the vicinity of the surface of the water in the collectors 78.
It is, in fact, at this point that the water is hottest and it is also at this point that the precipitation action is the most active. By sucking the greatest quantity of water near the level in the pots, the water which is most in need of chemical treatment is withdrawn and sent into the pipe 142, water which is also that which is most likely to undergo this treatment.
The water which flows through the collector tubes 142 is received by a common pipe 148 which leads it to the chemical treatment apparatus 150. In this apparatus, the water is treated by means of ash containing carbonate. sodium hydroxide or. by means of any other reagent capable of causing the precipitation of foreign substances.
It then passes through a filter which retains the precipitates formed and it is directed by a pipe 152 towards the reservoir 84 into which it enters. at a level slightly above the level of the flow opening of the tube 83 which connects the common pipe 82 to the reservoir 84. Lyeau which a. passed through the chemical treatment apparatus and through the filter still contains in solution some reagent amount which caused the above precipitation.
Consequently, when it arrives at the reservoir 84, it is still liable to facilitate the precipitation and the separation of the mineral substances or foreign substances which are still in the water contained in the receptacle 84..
In the embodiment shown in FIG. 49, the water which arrives in the receptacle 84a through the pipe 83 enters through the lower end of said receptacle.
This water can receive a certain quantity of chemical substances before entering the container in question, -in such a way that at the moment when- its movement is delayed, that is to say during the passage through to the container. 84a in question, the part of this water which is laden with chemicals causes the precipitation of any foreign substances which might be in the appaxeil.
The chemical substance used can be introduced by means of a charging device 154 (fig. 49) comprising two taps, 156 and 158, the combination of these two taps making it possible to charge the device 154 when the upper tap 156 is open, the tap 158 being closed and conversely allowing the introduction of the load into the water when the upper tap is closed, the lower tap being open.
The container 84a shown in FIG. 49 is provided with filtration members 160 interposed between the point of arrival of the water, that is to say between the opening of the pipe 83 and the point of exit of the water, that is, that is to say the entry of the pipe 86.- The filter in question serves to separate from the water the precipitates which, could have been produced while the water passes through the apparatus.
The whole of the device has been established and arranged in such a way as to be able to be optionally cleaned by means of a stream of steam or of any other fluid entering through the bulb 162 (fig. 49). Taps 164 and 166 respectively arranged. in tubes 86 and 83 allow these tubes to be closed during cleaning of the apparatus, that is to say when the valve 168 is open.
The chemical agent used for the treatment of water could, moreover, also be introduced, in accordance with what is shown in FIG. 12, in one of the collectors 78 and, preferably, in the last of the collectors inside which the common collector 83 terminates. The charging device 169 shown in FIG. 12 is connected to collectors 78 by a -T tubing 181, to.
which is, on the other hand, connected to the air line 173 which leaves from the upper end of the water distributor .1? and the pipes 175 and 183 are also connected to it by a common pipe 185. The. <B> T </B> pipe 171 is connected to the manifolds by a short tubing 181.
In fig. 15, there is shown in elevation a side view and in FIG. <B> 16 </B> -a plan view of the generator collector device.
As we have it. briefly mentioned above, the. steam and water collected in collectors 30 are directed into collectors 78 in a direction substantially tangent to. the internal surface of the walls of these pots.
The steam and water in question, coming from the collectors 30, pass through conduits 206 combined with conduits 207 laid tangentially with respect to the walls of the collectors 78 (see Fig. 14).
In this way, the mixture of water and steam is projected against the inner wall in question and tends to rotate along the inner surface of the manifold, which surface is cylindrical. Since water is heavier than steam, this rotation has the effect of causing, as a result of the cl effect, the centrifugal force, the separation of water and steam; the latter moves towards the center of the collector, while the water descends along the walls of the latter.
The will be moved to the center is free to exit at the top right, collectors whose upper end is connected to a steam pipe 170 rf_ # linked (- itself to a pipe 172 which is common to both col readers located on the same side of the negator.
The steam coming from. of the four eollFe- tors is directed through the tubes <B> 172 </B> to a vapor separator 17d, in which any water which may eventually have been entrained is withdrawn from the vapor before the latter dregs through it. the main line 176 through which it is (bound to its point of use.
The connection between the tubes 17 t) and the common steam line 172 is preferably <B> of </B> made by means of T-fittings 177 in accordance with what is shown in, fig. 15. On each of the T <B> 177 </B> is: a safety valve 179.
In accordance with. what is represented on the. fig. 11, the manifolds <B> 30 </B> are arranged such that the vaporizer tubes of one row are opposite the spaces between the vaporizer tubes of the adjacent rows.
To ensure folds arrangement and a substantially uniform spacing of the tubes clans all par.rtie.supéricure of the generator, the collectors in question are preferably placed in accordance with what is shown in said FIG. 11, so that the ends of the two collectors of each group are. alternately.
applied one against the other or spaced apart: enough to o;) keep the respective arrangement of the vaporizer tubes which has been indicated above.
In accordance with what is shown in FIG. 30, a corresponding arrangement is made of the upper distributors.
Preferably, the interval formed between the different successive rows (the vaporizer tubes is such that each of these latter tubes is located at substantially the same distance (the each of the tubes which surround it.
In order to facilitate the arrangement of the vaporizer tubes. the neighboring ends of the collectors and. distributors are arranged (-, in accordance with what .is shown in Figs. 18, 23, 34 and 39, so that the vaporizer tubes can be mounted: very close to said ends.
<I> In </I> fig. 23, the end of the collvetor 30, which is intended to be applied against the end of the collector of the same pair or <i to be placed in the immediate vicinity of this end, is closed by a cap 178 constructed so as to be able to be. screwed on a shoulder of said manifold 30. In this cap is formed an opening 180 which, when the cap is. placed on the collector, is placed in front of a corresponding opening of said collector and allows the mounting of the tube 26 placed in the vicinity of the end in question.
The expansion of the vaporizer tube in question secures the latter and at the same time locks the cap. Preferably, there is also provided opposite the opening 180 an opening 182 intended to come into correspondence with an opening 184 of the manifold, so as to allow the insertion of the tool by means of which it is caused. expansion of the tube 26.
Said openings 182 and 184 also serve, after removal of the bar 186, to allow the introduction of the tool used for cleaning the tube 26. The bar 786 plays the same role as the bar 50 indicated above and which serves. to close the openings of the distributors.
Like the. bar 50, bar 186 is secured by means of screws 188 and nuts 190. Preferably, cap 178 is also brazed or welded to the manifold so as to. ensure the sealing and solidity of the device.
In -la fia. 39, the cap 178 is replaced by a disc 192 established so as to be able to rest against a circular shoulder 194 of the manifold. This disc 192 is fixed by folding the edge 196 of a circular channel formed in the end of the manifold.
In fig. 23 and 39, the other end of the manifold is closed by a threaded ring 198 provided with a flange which maintains and blocks in the closed position a plate 200 disposed against a conical shoulder 204 of the manifold; the plate 200 itself has a countersunk edge 202 which rests like a valve on the conical surface 204.
Grooves 205 intended to allow the introduction of a screwdriver blade give the possibility of imparting the desired oscillations to the plate in order to apply it to its seat and lapping the bearing surfaces, which ensures a tight seal.
The closure device 200 is established so as to be easily removable to allow the rapid removal of the fixing bar 186 and the access to the tubes 26 through the openings 184.
As seen in fig. 25, the end of bar 186 which is located in the vicinity of the tubing. outlet 206 (tubing which is screwed into the manifold) has a reduced section so as not to hinder the wise passage of water and. steam. According to what: is shown in the figure, this section 208 is circular.
In the, fig. 42, the reduced section in question is rectangular, as indicated at 210, the tubing <B> 206 </B> being connected to the manifold by means. of studs 212.
In fig. 43, instead of using a bar 186 having for cross section the set of two contiguous segments., A flat bar 214 is used which is applied on a flat bearing surface prepared in the internal surface of the collector.
Although the manifolds and distributors which have just been described are indicated as having a cylindrical shape, it goes without saying that the invention is in no way restricted to this particular shape and, despite the advantages that this has, one could use other sections, for example rectangular sections, in accordance with what is shown in Figs. 34 to 38 inclusive.
In these drawings, there is shown a variant embodiment of the dispenser, a variant in which the dispenser 16 is rectangular and is combined with a re-partition tube generating jets 218 which is also rectangular.
This mode of construction makes it possible to use, for the closing of the openings intended to ensure the cleaning of the tubes 26 and the expansion of their edges, an equally rectangular bar 220.
In order to conveniently connect one of the tubes 40 with the aforementioned rectangular distributor, the end of the latter is provided with an intermediate element 224. The heel 226 which serves to fix the position of the tube 218 is in position. taken with a flat surface of the end of the intermediate member 224 and it is held pressed against this on flat surface by a corresponding flat surface of the element 228 of the joint, that is to say of the element in which the tube 40 is screwed.
The rotating sleeve. 230 of the connection device in question corresponds substantially to the rotary sleeve 46 of the connection device already described.
Given the relatively large length of the tubes 26 with respect to their straight section (these tubes have, in fact, in the practical embodiment which is indicated by way of example, a length of 7.50 m. A diameter outside of 15 mm and an inside diameter of 12 mm, the spacing between the tubes being about 6 mm), it is usually preferable to provide means making it possible to ensure a regular spacing of these tubes. This gives only the entire external surface of said. tubes is suitably exposed to the action of hot gases and an obtains a satisfactory heat transfer.
Different means have been provided in order to obtain the result in question.
On the fis. 26, a positive dis is shown comprising a rod 232 placed on one of the sides of the row of tubes to which it is assigned. This rod is connected by a series (the welding points to. One of the two bands 2 36 which embrace the various tubes and which are. Connected to one another by means of clamps or crampons:. ''. -; E which set the two bars ablaze and consequently give rise to regularly spaced loops preventing the tubes which they enclose from moving laterally in the plane of the row to which these tubes belong.
The rod 32 has the effect of preventing these same tubes from leaving the plane in question. In the embodiment shown in the fis. 28, the. rod <B> 237 </B> is directly welded to the tubes 26.
The devices provided for cleaning the inside of the vaporizer tubes have already been described above.
Devices have also been provided for expelling by means of a current of air or in any other way soot or other deposits which could accumulate on the outer surface of the tubes, for example the spindle rod. cement 237 may, in accordance with what is shown on the fis. 28, be hollow and be provided with openings 239 capable of providing passage for cleaning jets, said rod being, on the other hand, connected to a steam or air supply pipe.
In another embodiment represented on the seams. 31, '' and 33, the device for cleaning and removing the. soot consists of a series of tubes 240 arranged vertically and having openings 242 capable of providing passage to a jet of fluid and directed in accordance with what is shown in the, fis.
33, so that the steam or air or any other cleaning fluid used is sent in jets through the tubes 26, sweeping their outer surface and removing deposits of soot or other foreign matter which may have formed on the tubes. the outer surface of. these tubes.
In accordance with what is shown on the fis. 33, we have. a row of said jetting tubes is provided in the transverse median plane of the generator, the tubes which constitute the row in question being arranged at such intervals that each of the sides of the tubes 6 is subjected to. the action of a, jet. and so, therefore, that the. the entire surface of these tubes is effectively cleaned. On the fi--. 31 and 32 is shown the positive device used to supply steam or air <B> the, </B> tubes 240.
At the top of the generator, there is provided, for this purpose, a main air or steam line 24-t comprising branching 246 descending and concurrently directed. towards the center of the generator and coming together appreciably at their lower end, the end through which they end in a. common box 248 in the form of a loop or Ï -shaped from which a number of pipes 250 lead to tubes 240 which are closest to the center of the generator.
Other pipes 250. also connect the branches 246 to the jet tubes placed farther from the center than the previous ones.
The jetting tubes which are arranged in the very center of the generator are not directly connected to the. source of steam or air by pipes 250, but communicate, by pipes 252, with. ' the adjacent jet tubes, said. tubes not only serving to supply the central jet tubes, but also serving to support these tubes.
It should be noted due, in this position, the rows of central tubes 26, instead of being like those which are further from the center, either suspended from supports, in accordance with what is shown in FIGS. 45 to. 48, or placed on supports or gussets, in accordance with what is represented on the fies. 29, are provided with other means of fixing made necessary by the @ size of the site. in which they are to be installed.
On the fia. 29, we have. shown is a method of attachment consisting of flexible wires 254 attached, on the other hand, to the plates 81 which are located at the lower end of the supports 77.
As has been indicated above, -we have provided stirring hubs capable of protecting the apparatus when the latter is implemented so as to use the heat lost from a gas generator ,
other means are also provided to protect the apparatus against the damage which could produce accidental explosions of the still combustible part contained in the waste gases used or even against the explosions due to leaks existing in the generator. gas and by which a certain quantity of gas would pass, during the operation of the gas generator, into the heating chamber of the steam generator.
As described above., The valve 14 (see fig. 2) which controls the inlet, inside the. hot chamber of the steam generator, either of the combustion products intended to heat the vapor tubes, or of the gas produced during the operation of the gas generator, is placed between the heating chamber 16 of the steam generator @ and the superheater 6 of the gas generator or, more precisely, between the heating chamber 16 and the dust collector 10 interposed between the superheater of the gas generator and the steam generator.
In general, the. valve 14 in question, consisting of a valve, in accordance with what is shown in FIGS. 2, 9 and 10, is fixed to the end of an arm 256 mounted on a shaft 258 supported by the bearings 260.
The shaft 258 extends outside the casing 2 of the generator. A: one of its external ends is fixed an arm of my level 262 itself connected to the rod 264 of the piston of a pneumatic or hydraulic motor 266 intended to cause the opening and closing of the aforementioned valve.
Tubes 268 and 270 (fig. 10) communicating respectively with each of the two chambers of the cylinder of the apparatus 266 which are located on either side of the piston, allow the arrival of the fluid which controls the movements of the piston. in one or the other of two directions.
The piston in question can be set in motion by means of any fluid: air, oil, water, etc.
Until now it was customary to place the valve of the waste heat utilization device (it was used in combination with the gas generator, in the chimney of the latter device - and, during the operation of the gas appliance, to fill the heating chamber of the generator with an inert non-combustible fluid intended to avoid the danger of explosions.
This procedure has the drawback that it results in cooling of the surfaces intended to absorb the lost heat and, consequently, a large quantity of this heat remains unused.
In order to avoid this loss, the valve 14 is placed between the heat utilization apparatus and the generator superheater (the gas. To prevent the explosion of gases which may have filtered through the valve during operation. of the gas generator and also to avoid the explosion of the combustible gases which could have passed into the heating chamber of the steam generator during the blowing carried out in the gas appliance, it was organized, in the immediate vicinity of the orifice through which the hot gases enter the.
chamber 14 of the steam generator, an ignition device which instantly causes combustion of the abovementioned residues.
In the embodiment shown, next to the opening 12 inside the heating chamber, a pilot burner <B> 271 </B> has been fitted, consisting of a Bunsen burner supplied by means of gas entering the apparatus through a pipe 272 and supplied with air through a pipe 274. The quantity of air introduced is greater than that necessary to ensure the. combustion of the gas supplied directly to the burner 271. The excess air introduced is used for. burn any combustible gases which may have entered through the opening 12.
The ignition -and combustion of combustible gases occurs when they enter the interior of the. chamber 16 prevent these from accumulating in the heating chamber in sufficient quantity to cause explosion liable to cause damage. TTn (# fciiéi-ri # @ -itrée <B> -275 </B> pcritiet to monitor the night light <B> 271. </B>
In order to increase the. sfir (# of the device in the event that an accumulation of explosive mixture should nevertheless occur below (the heating chamber 16, the device is, (the pref @ r. @ ncc #. of so-course valves and explosion doors that allow the exaggerated pressures due to.
possible explosions will be harmless to important parts of the appliance.
In fig #. 1 to 8, we have. represented a particular method of construction - emergency valves and explosion doors in question.
The emergency doors which preferably constitute a removable wall part of the casing 2 and which are capable of: being opened in order to allow the removal of the rows of snorkels either for their monitoring or for their repair, either for their replacement are arranged and arranged on the two sides: opposite :. of the. heating chamber.
The doors which are located on the lower part 16b of the heating chamber have been described in more detail below.
As year sees it more - spéeialenwnt on the fi .--. 4, the explosion door <B> 276 </B> consists of a steel frame formed by transverse braces made of angle irons 278 and cross members formed by U irons 286.
The transverse spacers 278 are arranged to receive bolts; (the closure 280 attached to said sides and fitted with nuts 28? and washers 284 which press against the end protrusion of the angle irons 278, the shanks of the bolts: 280 passing through the slot reserved between the wings (both neighboring angle irons.
The vertical U irons 286 are aMéDa- bés so as to receive between them the blocks or elements of refractory substances 288 or. at least, from the block, established in a substance which does not conduct much heat and exhibits a -ra.ndF # resistance to high temperatures.
T, es l @ l r: nu elemenis 2, n, 8 are established in a relrüiv substance (#mnt friable having a resistance of about 15.0 gr per hundred square meter.
They are mounted between the irons at <B> U </B> 286 so that they can be easily replaced in the event that they should be broken.
In accordance with. what is more specially represented in FIG. 5, the elements 288 are maintained in the frames which constitute the panels of the general frame of the door 276, the fixing being carried out by means of screws 290 screwed on one of the wings of the <B> U </B> irons 286 and provided with one key their ends of movable locking plates 292. Locking nuts 294 ensure the immobilization of the screws 290.
As seen in fig. 5, the blocks or elements 288 are slightly narrower than the space between the U-bars between which their edges slide ,. They can, therefore, be easily placed between these irons when it is necessary to re-renew an element or to replace an element which has been removed.
However, as the fraction of their edge which rests on the elements of the frame is relatively narrow, the blocks in question can easily give way to the forces resulting from the explosion; consequently, their breakage will prevent damage to other parts of the device.
The purpose of the fragility of said blocks or elements 288 is to avoid the drawbacks of serious explosions, the danger from minor explosions being eliminated by means of the relief valves indicated above. In the embodiment shown, by way of example, the emergency valves in question (fig. 8) comprise blocks 296 made of a heat-resistant refractory substance and supported by U-irons 298 mounted themselves. same so as to allow easy opening of the device.
The U irons 298 are guided on rods 300 fixed to the angles 278, said rods 300 being provided with heads 302 on which are supported by springs 304 interposed between said heads and the <B> U </B> irons 298. The springs in question have the effect of applying the blocks 296 against a seat formed by the key edges of the opening 306 made in the explosion door. The blocks 296 constitute, as we have said, the blowpipes which close the openings 306.
To prevent deformation of the frame of the explosion doors 276 under the action of heat, these doors are preferably fitted with tension bars 308 (fig. 4) wedged with double-threaded turnbuckles 310 and which are applied against plates 312, arranged outside the door 276 and bolted between the wings of the coniers 278. The aforementioned tension bars are, on the other hand; fixed at their ends between angles 31-4 fixed themselves on the door frame.
The whole door is suspended from supports 316 arranged so as to be able to move along raceways 318 so that the door can be moved either to bring it closer or to move away from the casing 2, the movements in question intended to allow access to. inside the aforementioned envelope, when it is desired, in particular, to remove and replace the rows of tubes 26.
In fig. 6 of the drawing, it has been indicated how the closing bolts 280 act in order to block the part of the door frame to which the hangers: 316 are connected by means of the movable hooks 320.
In fig. 7 shows another closing device used at the lower part of the door, the action of the locking bolt 280 being completed by the additional action of a bolt 322 engaged. in a fixing bracket 324 which rests at one end against the spacer plate 326 on which the bolt 322 is mounted and which, at its other end, rests on the spacer plate 328 with which the door 276 is fitted and on which the washer 284 of the bolt 280 takes support.
At its extreme upper part, the door 276 is provided with two closing bolts 280 which engage in an angle bracket 330 mounted at the lower end of a second. door 332 which covers a fraction of the narrow part 16a of the chamber 16.
This last gate is established in a manner similar to the. how gate 276 is constructed; it is suspended from running tracks 334 (see fil-. 1) along which it can move when it is desired to access the interior of the casing \ ?. A third door 336, similarly constructed, can move over raceways 338, so that an entire side of the apparatus can be opened. The aforementioned doors have not been shown in detail in the drawings, but they are similar to door 276.
In order to avoid due, following an accidental operation, the breaking of the 28R components of the explosion doors does not risk injuring the workers and the personnel responsible for supervising the operation of the device, the frame 4 of the generator is preferably provided, opposite each of the explosion doors, with a screen or shield 340 (fig. 1 <B>) </B> against which shards of elements which could have broken .
It should be noted that the mode <B> (the </B> construction of the casing 2 in which the casing has a narrowed top part, inside which the vaporizer tubes 26 are arranged very closely. from each other, ensures an almost complete absorption of the heat of the: <I> Cr </I> which pass through the said chamber, which the ,, a <B> <I> 7, </I> </ B> gas in question are in the combustion period or are simply in the candescent state.
On the other hand, the broad section of the casing not only facilitates the satisfactory arrangement of the various elements, necessary to collect the steam and water which leave the vaporizer tubes and to separate them from one of them. the other, but also allows to have the necessary space to set up the heating devices when the heating chamber is used as combustion chamber.
In addition, the. The space available to separate the tubes 6 from each other in the vicinity of their lower end facilitates a better distribution of the cliiiuds gases as these gases pass from the lower part to the upper part of the chamber.
Thanks to the length given to them, the tubes not only absorb all the radiant heat of the gases. especially when the combustion a. held in the heating chamber itself, but still absorb, before the. gas outlet, all the heat contained in them.
In order to improve the. distribution of heat to said tubes, and with a view to protecting them against erosions which could be caused by the particles: entrained, by the gases. in the lower part (the heating chamber 16b, baffles 312 (fib. 11) have been provided.
To ensure the safe operation of the device during operation, alarm signals are provided for.
operate when the water level is too high or too low in the collectors or when there is insufficient water in the distributor 4 \ ?. The alarm signal 344. rcprés! Entered in fig. 12 is intended to operate when the water level is too high and, preferably, is connected to the first manifold 78 connected to the common pipe 8 ?. This is.
indeed, this collector that is. closest to the point at which the feed water is supplied by the. tubing 13? enters the common pipe 82. The alarm signal 346, which should operate when the water level is too low is preferably. as a collector 78 last year in connection with the arrival of the. common pipeline 82.
* The alarm signals 344 and 3-t6 can be arranged either only to give indications to the link where they are placed, or to. transmit the alarm. by means of any commnnieation, to the central operations office.
1: # 3-1Q. the alarm signal was inrliqiré, the operation of which corresponds to an insufficient supply of water to the distributor device -t2.
This alarm signal can be of any known type; it may, for example, function as a result of a difference between the pressure of the water, this pressure being transmitted through a channel 350 and the pressure of the vapor, this the latter being transmitted through a tube 352.
In this case, said alarm signal can at the same time be used to evacuate the air from the distributor 42 when the air accumulates therein, the alarm signal then establishing communication between. the water line 350 and the steam line 352.
To avoid back currents in line 173 and in common steam line 183, shutoff valves 354 and 356 are provided.
In addition, in these pipes are provided perforated washers or diaphragms 358 (fig. 13) which, owing to the narrowness of their orifices 360, ensure a progressive displacement and a kind of filtration of the air, of the air. steam or water is avoided, therefore, a sudden pressure change.
From the steam separator or drying pipe 174 (Fig. 15) leaves a return pipe 187, returning to the collectors 78, return pipe which is intended to bring to these pots the water which could be separated from the steam. The return line in question is fitted with a shut-off valve 189 and a perforated disc 358 comprising an orifice 360 (see fig. 13).
In addition to the purge device 168, provided for the reservoir 84, with a view to cleaning the water circulation circuit, purge devices 362 are also provided at the lower end of each of the manifolds 78.
As has been said above, the lower end 26b of the vaporizer tubes 26 is curved towards the side so as to join the manifolds 30. This curvature allows the use of manifolds 30 having a relatively wide section and sufficient to collect, under satisfactory conditions, the steam and water which flow at the lower end of said vaporizer tubes. It allows a suitable arrangement of the collectors, in accordance with what is shown in FIG. 2.
<B> In addition </B>, the distribution of hot gases around the various tubes is carried out under very advantageous conditions.
The distribution in question is further made phis easy because of the bringing together of the various tubes and because of their mounting in a vertical position, the assembly ensuring almost complete absorption of the heat supplied by the gases and susceptible of be recovered before they escape into the atmosphere.
The tubes are 15 mm in diameter and are at a distance of 6 mm from each other. This arrangement ensures direct contact of all parts of the heating gases with one or more tubes.
It should be noted that, in the case of the device shown, in addition to a significant saving in terms of size and weight, said saving is obtained due to the shape of the device, a saving also very appreciable from the point of view of operation, the latter saving resulting from the preliminary heating of the water.
Not only is the additional water introduced is reheated by virtue of its mixing with the water which has already passed through the vaporizer tubes and which has not been transformed into steam, but also the passage of water through said tubes. vaporizers preheat which ensures the same advantages as those provided by so-called "economizer" devices. The water which has passed through the vaporizer tubes for the first time without being transformed into vapor is reheated under conditions which facilitate its vaporization when it returns again to the tubes in question.
Although said saving is expected to be achieved in all vaporizers, it goes without saying that this condition is not essential and that differences could be established between the operation of the various tubes of the apparatus, without departing from the scope of the invention.