CH355460A - Générateur de vapeur - Google Patents

Description

  Générateur de vapeur    L'invention a pour objet un générateur de vapeur  à haute pression et à haute     température,        comprenant     une chambre de vaporisation et une chambre de com  bustion, caractérisé en ce que     ces    deux chambres  sont séparées l'une de l'autre par une paroi en une  matière dont le coefficient     d'absorption    du rayonne  ment de la     flamme        produite    dans la chambre de com  bustion est au plus égal à     celui    du quartz.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme  de réalisation du générateur selon l'invention.  



  Sur     ce    dessin  La     fig.    1 est une coupe longitudinale de cette  forme.  



  La     fig.    2 est une     coupe    transversale par     A-B    de  la     fig.    1.  



  Le générateur représenté comprend un compres  seur d'air comburant 1 ; un échangeur     thermique    3  constitué par des canaux 4 pour l'air et     des    canaux  5 pour les gaz brûlés 17 provenant d'une chambre  de combustion 8. Ces canaux ont leurs parois com  munes, à travers lesquelles s'opère la     transmission    de  la chaleur des gaz brûlés 17 à l'air sous pression pro  venant du compresseur 1 par la canalisation 2.  



  La température, 15500 C environ, et la pression,  8 à 9     ata        nécessaires    à l'air comburant étant ainsi  obtenues, ledit air est amené par le canal 6 au brû  leur 7, alimenté en carburant (mazout) préchauffé et  se trouvant à l'entrée de la chambre de combustion  8. Cette chambre est limitée par un tube 9 en quartz.  



  La flamme obtenue 12 dans ces     conditions    de  température et de pression de l'air comburant peut  atteindre une température très élevée, de l'ordre de  2000 à 30000, dans la chambre de combustion.  



  Le brûleur 7 est muni d'une     pièce    10     comportant     des ailettes hélicoïdales dans sa partie centrale créant  ainsi un tourbillon et une perte de charge dans     cette     région du courant d'air, de sorte qu'une     couche    non    troublée 11 d'air     s'interpose    entre la     flamme    12 et le  tube de     quartz    9     alimentant        ainsi    progressivement la       combustion    et formant une première protection ther  mique de ce tube.

   Des anneaux 13 en matière haute  ment réfractaire sont disposés dans la chambre de  combustion pour empêcher le courant gazeux à haute  température d'entrer au contact du quartz qui ainsi  se trouve convenablement protégé par une nappe de  gaz sans vitesse. Ces     anneaux    sont, par exemple, en  magnésie     électro-fondue,    ou en tungstène.  



  En quittant l'échangeur 3 les gaz brûlés pénètrent  dans le distributeur 18 d'une turbine 19     entraînant     le compresseur 1. Cette turbine     entraîne    également  les pompes     d'alimentation    20 alimentant la chambre  de combustion en combustible et la chambre de  vaporisation en eau.  



  A la sortie de la turbine les gaz sont envoyés  par un     collecteur    21 dans un     économiseur    24 afin de  récupérer la plus grande partie de la chaleur restante  pour préchauffer l'eau et le carburant à envoyer aux  pompes     d'alimentation.     



  L'eau     ainsi    préchauffée est refoulée par une des  pompes 20 dans l'enceinte de section     annulaire    16  constituant la chambre de     vaporisation        formée    entre  le tube de quartz 9 et un     tube    extérieur 22, la vitesse  et     l'orientation    d'injection étant telles que l'eau entre  en rotation à très grande vitesse et forme, par l'effet  de la force     centrifuge,

      une couche extrêmement     mince     tapissant la     surface        interne    du tube extérieur 22 du  générateur dans la région correspondant à l'élévation  à sa température de vaporisation et devenant plus  épaisse ensuite dans la     région    correspondant à l'ab  sorption de la chaleur latente de vaporisation ; la  partie supérieure de la chambre de vaporisation fonc  tionne comme un surchauffeur. Les     sections    annu  laires sont établies pour donner à l'eau 14 et à la  vapeur 15     des    épaisseurs et des vitesses convenables      permettant     l'absorption    totale du rayonnement. La  vapeur surchauffée est évacuée par des orifices 23.

    Dans ces conditions     d'alimentation    la vapeur ne se  forme qu'à la surface intérieure du film     liquide    sans  ébullition, donc sans entraînement d'eau, ce qui rend  inutile l'adjonction d'un séparateur de vapeur.  



  Le tube extérieur 2.2 peut comprendre une âme  tubulaire-en     quartz    servant d'enveloppe isolante ther  mique ;     cette    âme étant frettée par une enveloppe  métallique très résistante dont la surface interne est  rendue     réfléchissante    à la chaleur rayonnée par l'ap  position d'une     couche    de bronze poli.  



  Ce moyen,     tout    en protégeant l'enveloppe métal  lique très résistante de la chaleur conduite et de celle  rayonnée,     permet    de diminuer encore l'épaisseur du  film d'eau et de vapeur qui se trouve traversé deux  fois par le     rayonnement.     



  La sécurité du générateur décrit s'en trouve-donc  augmentée, la quantité d'eau ou de vapeur contenue  dans son     enceinte    16 pouvant être     réduite    de moitié.  



  Les principaux avantages du générateur décrit       consistent    dans une période de mise en pression  réduite à quelques secondes et une vaporisation ins  tantanée qui a comme corollaire la réduction du poids  d'eau et de vapeur     contenues    dans la chambre     de    va  porisation à une quantité qui peut être     inférieure    à  son débit seconde de vapeur, d'où une sécurité gran  dement accrue. La réduction de la     surface    de     chauffe     entraîne une réduction de poids considérable.

Claims (1)

1. REVENDICATION Générateur de vapeur à haute pression et à haute température, comprenant une chambre de vaporisa tion et une chambre de combustion, caractérisé en ce que ces deux chambres sont séparées l'une de l'autre par une paroi en une matière dont le coeffi cient d'absorption du rayonnement de la flamme pro duite dans la chambre de combustion est au plus égal à celui du quartz. SOUS-REVENDICATIONS .l. Générateur de vapeur selon la revendication, caractérisé en ce que la matière de ladite paroi est du quartz. 2.

   Générateur de vapeur selon la revendication, caractérisé en ce que la chambre de vaporisation, de section annulaire, est formée entre ladite paroi, de forme tubulaire, et un tube extérieur qui lui est coaxial, la chambre de vaporisation étant fermée aux deux extrémités, et présentant une entrée d'eau à l'une des extrémités et une sortie de vapeur à l'autre extrémité. 3. Générateur de vapeur selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de pré chauffage et de compression de l'air comburant. 4.

   Générateur de vapeur selon la sous-revendi- cation 3, caractérisé en ce que lesdits moyens com prennent un échangeur de chaleur entre l'air com burant et les gaz venant de la chambre de combus tion, une turbine alimentée avec les gaz venant de cet échangeur de chaleur et entrainant un compres seur envoyant l'air comburant à l'échangeur de cha leur, un économiseur étant en outre disposé pour préchauffer l'eau par les gaz sortant de la turbine. 5.

   Générateur de vapeur selon la sous-revendi- cation 2, caractérisé en ce que le tube extérieur com porte une surface réfléchissante qui renvoie le rayon nement calorifique. 6.

   Générateur de vapeur selon la sous-revendi- cation 2, caractérisé en ce qu'il comporte dans la chambre de combustion des anneaux en matériau réfractaire régulièrement espacés permettant le pas sage de la flamme rayonnant la chaleur et écartant ladite flamme de la surface intérieure de la chambre de combustion. 7.

   Générateur de vapeur selon la sous-revendi- cation 2, caractérisé en ce que des ailettes hélicoï dales autour du brûleur de combustion introduisent l'air comburant dans la chambre sous forme d'une nappe entourant la flamme et refroidissant la surface intérieure de la chambre de combustion. 8.

   Générateur de vapeur selon la revendication, caractérisé en ce que le dispositif d'entrée d'eau sous pression comporte des gicleurs orientés pour donner à l'eau une grande vitesse tangentielle, de sorte que l'eau se déplace dans la chambre de vaporisation sous forme d'un film mince sur la surface intérieure du tube extérieur du générateur. 9. Générateur de vapeur selon la revendication, caractérisé en ce que les sections transversales de la chambre de vaporisation croissent régulièrement depuis l'entrée de l'eau jusqu'à la sortie de vapeur.