FR2574167A1

FR2574167A1 - Condensation recovery boiler

Info

Publication number: FR2574167A1
Application number: FR8418293A
Authority: FR
Inventors: Raymond Paul P Guillou-Keredan
Original assignee: SECCACIER
Current assignee: SECCACIER
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1986-06-06
Also published as: FR2574167B1

Abstract

a. Condensation recovery boiler. b. Boiler characterised in that it is formed by two sub-assemblies 9, 10, juxtaposed side by side, sub-assembly 9 having two paths formed by a hearth and an exchanger, and sub-assembly 10 having a condensation recovery unit formed by a heat exchanger with a gas inlet at the front and near the outlet of the first sub-assembly and a gas outlet at the rear, a connection piece 7 for the outlet of sub-assembly 9 and a connection piece 13 for the outlet of sub-assembly 10 as well as doors 14, 15, a door 4 for the burner and a base 2. c. The invention relates to a condensation recovery boiler.

Description

"Chaudière à récupérateur à condensation"
La présente invention concerne une chaudière à récupérateur à condensation formée d'un ensemble jumelé constituée, d'une part, d'un sous-ensemble échangeur de chaleur comprenant un bloc-foyer, un échangeur de chaleur proprement dit et, d'autre part, d'un sous-ensemble récupérateur de chaleur à condensation."Condensing recuperator boiler"
The present invention relates to a condensing recuperator boiler formed of a twin assembly consisting, on the one hand, of a heat exchanger sub-assembly comprising a hearth block, a heat exchanger proper and, on the other hand , a condensing heat recovery sub-assembly.

On connaît de multiples types de chaudières à condensation. Ces différentes chaudières peuvent se classer schématiquement suivant deux catégories à savoir les chaudières à un échangeur et les chaudières à deux échangeurs. Many types of condensing boilers are known. These different boilers can be classified schematically according to two categories, namely boilers with one exchanger and boilers with two exchangers.

Les chaudières à un échangeur se composent d'un foyer et d'un échangeur de chaleur (fumées/eau) dans lequel circule de l'eau arrivant à très basse température de façon à provoquer la condensation. Ainsi, la totalité de la chaudière doit être réalisée en acier inoxydable pour éviter la corrosion. De telles chaudières sont coûteuses du fait de la réalisation en acier inoxydable ou plus généralement en un matériau résistant à la corrosion. Boilers with one exchanger consist of a fireplace and a heat exchanger (smoke / water) in which water circulates arriving at very low temperature so as to cause condensation. Thus, the entire boiler must be made of stainless steel to avoid corrosion. Such boilers are expensive due to the production of stainless steel or more generally of a corrosion-resistant material.

Le second type de chaudières à condensation se compose d'un premier sous-ensemble constitué par un échangeur c'est-a-dire comprenant un foyer et un échangeur de chaleur proprement dit et un second sous-ensemble récupérateur compose d'un échangeur placé en aval du premier échangeur. The second type of condensing boilers consists of a first sub-assembly consisting of an exchanger, that is to say comprising a hearth and a heat exchanger proper, and a second recuperating sub-assembly consisting of an exchanger placed downstream of the first exchanger.

Dans les chaudières connues, le récupérateur est placé derriere le sous-ensemble échangeur. Dans de telles chaudières, seul le récupérateur est en acier inoxydable ou plus généralement en un matériau résistant à la corrosion alors que l'échangeurqui est traversé par de l'eau à température élevée, dans tous les cas supérieure à la température de rosée, est réalisé en acier ordinaire pour chaudière. In known boilers, the recuperator is placed behind the exchanger sub-assembly. In such boilers, only the recuperator is made of stainless steel or more generally of a material resistant to corrosion while the exchanger which is crossed by water at high temperature, in all cases higher than the dew point temperature, is made of ordinary steel for boilers.

Comme le sous-ensemble récupérateur est placé derrière le sous-ensemble échangeur, l'encombrement du sous-ensemble récupérateur doit être très faible. Cela limite la surface de son échangeur surtout dans le cas d'un échangeur à tubes lisses. I1 est possible de remédier en partie a cet inconvénient en utilisant un échangeur à tubes munis d'ailettes. Dans ce cas, on rencontre d'autres difficultés telles que l'encrassage des ailettes et des amorces d'attaque de la corrosion. En définitive, ce second type de chaudiere à condensation n'a pas le rendement thermique qu'elle devrait avoir. As the recuperator sub-assembly is placed behind the exchanger sub-assembly, the size of the recuperator sub-assembly must be very small. This limits the surface area of its exchanger, especially in the case of a smooth tube exchanger. It is possible to partially remedy this drawback by using a tube heat exchanger fitted with fins. In this case, other difficulties are encountered such as fouling of the fins and corrosion attack primers. Ultimately, this second type of condensing boiler does not have the thermal efficiency that it should have.

De plus, dans le sous-ensemble récupérateur, l'échangeur est constitué par deux bottes à eau reliées par des tubes horizontaux et les fumées circulent verticalement, c'est-à-dire en croisant les tubes. Toutefois, étant donné les problèmes d'encombrement, il n'est pas possible d'avoir un écoulement des fluides à contre courant. In addition, in the recuperator sub-assembly, the exchanger consists of two water boots connected by horizontal tubes and the flue gases flow vertically, that is to say by crossing the tubes. However, given the congestion problems, it is not possible to have a flow of fluids against the current.

La présente invention pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et se propose de créer une chaudière permettant d'améliorer considérablement le rendement de la combustion en épuisant les gaz de combustion pour les rejeter à une température très en dessous du point de rosée notamment pour abaisser la température de sortie des gaz pratiquement à celle de l'eau du circuit de refroidissement sans nécessiter les investissements des chaudières classiques en tôle d'acier inoxydable. The present invention aims to remedy the drawbacks of known solutions and proposes to create a boiler making it possible to considerably improve the combustion efficiency by exhausting the combustion gases to reject them at a temperature far below the dew point, in particular for lower the gas outlet temperature practically to that of the water in the cooling circuit without requiring the investment of conventional boilers made of stainless steel sheet.

A cet effet, l'invention concerne une chaudiere du type ci-dessus, caractérisée en ce que ces deux sous ensembles sont juxtaposés l'un à côté de l'autre et le sous ensemble échangeur de chaleur à deux parcours est composé d'un foyer parcouru par les gaz de combustion d'avant en arrière et d'un échangeur de chaleur proprement dit parcouru d'arrière en avant avec la sortie des fumées près de la façade avant, le sous-ensemble récupérateur étant formé d'un échangeur avec une entrée de gaz près de l'avant et une sortie de gaz près de l'arrière. To this end, the invention relates to a boiler of the above type, characterized in that these two sub-assemblies are juxtaposed one next to the other and the two-path heat exchanger sub-assembly is composed of a hearth traversed by the combustion gases from front to back and of a proper heat exchanger traversed from back to front with the smoke outlet near the front facade, the recuperator sub-assembly being formed of an exchanger with a gas inlet near the front and a gas outlet near the rear.

Une telle chaudière est particulièrement avantageuse car elle respecte l'encombrement entre la face avant et la face arrière d'une chaudière classique tout en permettant de développer latéralement le sousensemble récupérateur, c'est-à-dire d'augmenter la surface de l'échangeur pour arriver à une récupération plus efficace de la chaleur. Such a boiler is particularly advantageous because it respects the space between the front face and the rear face of a conventional boiler while allowing the recuperator sub-assembly to be developed laterally, that is to say to increase the surface of the exchanger to achieve more efficient heat recovery.

Ainsi globalement, on a tant au niveau de l'échangeur de chaleur qu'au niveau du récupérateur de chaleur un effet d'échange à contre courant sans pour autant modifier la disposition habituelle des entrée et sortie d'eau. Thus overall, there is both at the heat exchanger and at the heat recuperator an exchange effect against the current without changing the usual arrangement of water inlet and outlet.

De plus, les entrées et sorties des fluides (entrées d'eau, sorties d'eau, entrée de l'air comburant et du combustible, sortie des fumées) se trouvent aux emplacements habituels de ces entrées et sorties d'une chaudière, ce qui ne modifie parles habitudes dans le cas de l'installation d'une chaudière neuve ou facilite le remplacement d'une chaudière ancienne par une chaudière selon l'invention. In addition, the fluid inlets and outlets (water inlets, water outlets, combustion air and fuel inlets, smoke outlets) are located at the usual locations of these inlets and outlets of a boiler, this which does not change habits in the case of the installation of a new boiler or facilitates the replacement of an old boiler with a boiler according to the invention.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le sous-ensemble échangeur est réalisé en acier noir et le sous-ensemble récupérateur est réalisé en acier inoxydable. According to another characteristic of the invention, the exchanger sub-assembly is made of black steel and the recuperator sub-assembly is made of stainless steel.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble jumelé est logé dans une jaquette unique d'isolation thermique. According to another characteristic of the invention, the twin assembly is housed in a single jacket of thermal insulation.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le sous-ensemble échangeur de chaleur comprend un foyer en forme de conduit cylindrique situé dans la partie inférieure de ce sous-ensemble échangeur, l'extrémitéavant de ce conduit recevant le brtleur et l'extrémité arrière étant reliée par un passage à une première boite de détente reliée par une batterie de tubes à une seconde boIte de détente située du côté de l'avant de ce sous-ensemble, cette deuxième boite de détente étant reliée à une boite d'évacuation des fumées arrivant dans le plan de jonction avec le sous-ensemble récupérateur. According to another characteristic of the invention, the heat exchanger sub-assembly comprises a hearth in the form of a cylindrical duct situated in the lower part of this exchanger sub-assembly, the front end of this duct receiving the burner and the rear end being connected by a passage to a first expansion box connected by a battery of tubes to a second expansion box located on the front side of this sub-assembly, this second expansion box being connected to a discharge box for fumes arriving in the junction plane with the recovery sub-assembly.

Ces caractéristiques permettent avantageusement de combiner le sous-ensemble échangeur de chaleur avec le sous-ensemble récupérateur de chaleur, caractérisé en ce qu'il est constitué par une bote à eau arriere et une boite à eau avant reliées par une -batterie de tubes et des cloisons subdivisant transversalement par rapport aux tubes la chambre de récupération pour former des chicanes obligeant les gaz à refroidir à couper plusieurs fois le faisceau de tubes, donnant un effet global de contrecourant (fumées/eau) tout en maintenant un écoulement perpendiculaire aux tubes. These characteristics advantageously make it possible to combine the heat exchanger sub-assembly with the heat recovery sub-assembly, characterized in that it consists of a rear water box and a front water box connected by a -battery of tubes and partitions dividing transversely relative to the tubes the recovery chamber to form baffles forcing the gases to cool to cut several times the bundle of tubes, giving an overall countercurrent effect (smoke / water) while maintaining a flow perpendicular to the tubes.

Grâce à cette structure du sous-ensemble récupérateur, celui-ci a de préférence une longueur équivalente à celle de l'ensemble échangeur comprenant le foyer. En d'autres termes, cela permet d'avoir des tubes de longueur relativement importante susceptibles d'être cloisonnés pour faire parcourir aux fumées un parcours croisant plusieurs fois les tubes tout en donnant un écoulement globalement à contre-courant. On a ainsi un échange à contre-courant, ce qui améliore l'écart moyen logarithmique de température entre les fumées et le fluide caloporteur (eau) tout en maintenant une circulation perpendiculaire aux tubes, ce qui crée un effet de turbulence en aval des tubes favorisant la convexion et, par suite, le coefficient d'échange. Thanks to this structure of the recuperator sub-assembly, it preferably has a length equivalent to that of the exchanger assembly comprising the hearth. In other words, this makes it possible to have tubes of relatively large length capable of being partitioned to make the smoke travel a path crossing the tubes several times while giving a flow generally against the current. There is thus a counter-current exchange, which improves the average logarithmic temperature difference between the fumes and the heat transfer fluid (water) while maintaining a circulation perpendicular to the tubes, which creates a turbulence effect downstream of the tubes. favoring the convection and, consequently, the coefficient of exchange.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le fond du volume occupé par la batterie de tubes et les cloisons formant des chicanes, est incliné pour recueillir et évacuer les eaux de condensation en sortie. According to another characteristic of the invention, the bottom of the volume occupied by the battery of tubes and the partitions forming baffles, is inclined to collect and evacuate the condensation water at the outlet.

Cette surface inclinée constituant le fond permet d'éviter que les condensats ne séjournent dans cette partie du récupérateur de chaleur en les forçant à s'écouler vers la sortie pour être évacués. This inclined surface constituting the bottom makes it possible to prevent condensates from staying in this part of the heat recovery unit by forcing them to flow towards the outlet to be evacuated.

Cela est d'autant plus important qu'il est prévu, suivant une autre caractéristique, que le dernier parcours des fumées dans le récupérateur de chaleur à condensation se fait de haut en bas. This is all the more important since it is provided, according to another characteristic, that the last course of the fumes in the condensing heat recovery unit is done from top to bottom.

I1 est particulièrement intéressant que le dernier parcours des fumées dans le récupérateur de chaleur à condensation se fasse de haut en bas, pour entraîner les gouttelettes de condensat vers le bas et surtout éliminer la pellicule de condensat qui se forme à la surface des tubes et en réduit le coefficient d'échange thermique. It is particularly interesting that the last course of the fumes in the condensing heat recovery unit is done from top to bottom, to drive the condensate droplets down and above all to eliminate the film of condensate which forms on the surface of the tubes and reduces the heat exchange coefficient.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, dans le sous-ensemble échangeur, les gaz de combustion circulent de l'avant vers l'arrière au niveau du foyer puis de l'arrière vers l'avant dans la batterie de tubes et dans le sous-ensemble récupérateur, les gaz de combustion circulent de l'avant vers l'arrière de haut en bas et de bas en haut en croisant les batteries de tubes de bas en haut et de haut en bas dans les volumes délimités par les cloisons formant des chicanes. According to another characteristic of the invention, in the exchanger sub-assembly, the combustion gases circulate from front to rear at the hearth then from rear to front in the tube bank and in the recuperator sub-assembly, the combustion gases circulate from front to rear from top to bottom and from bottom to top by crossing the batteries of tubes from bottom to top and from top to bottom in the volumes delimited by the partitions forming baffles.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, les tubes de I'échangeur sont des tubes lisses. According to another characteristic of the invention, the tubes of the exchanger are smooth tubes.

De tels tubes lisses sont d'une fabrication plus simple que les tubes à ailettes, résistent mieux à la corrosion, ne s'encrassent pas et cela sans préjudice du rendement de l'échange thermique. Such smooth tubes are simpler to manufacture than finned tubes, resist corrosion better, do not clog up and this without prejudice to the efficiency of the heat exchange.

De façon plus particulière, le circuit d'eau de l'échangeur proprement dit ainsi que le circuit d'eau du récupérateur de chaleur, sont des circuits indépendants au niveau de leurs sous-ensembles respectifs. Cela donne une grande latitude d'utilisation de ces deux circuits d'eau qui peuvent néanmoins être combinés en série, en parallele, être associés à des circuits d'eau différents ou être reliés l'un à l'autre par des échangeurs de chaleur. More specifically, the water circuit of the exchanger itself as well as the water circuit of the heat recovery unit are independent circuits in their respective sub-assemblies. This gives a great latitude of use of these two water circuits which can nevertheless be combined in series, in parallel, be associated with different water circuits or be connected to each other by heat exchangers .

La réalisation de la chaudière sous la forme de deux ensembles juxtaposés latéralement, c'est-à-dire suivant un plan longitudinal, facilite également les questions de transport et d'installation d'une telle chaudiere. Cela se répercute au niveau du poids des pieces à transporter, de l'encombrement pour le passage des portes, les escaliers de cave, etc... La jaquette isolante qui entoure les deux sous-ensembles, constituant la chaudière, est elle formée de parties de tôle garnies de revêtement isolant, parties de tôle qui sont indépendantes les unes des autres et ne sont réunies qu'au montage autour de la chaudière. The realization of the boiler in the form of two sets juxtaposed laterally, that is to say along a longitudinal plane, also facilitates the questions of transport and installation of such a boiler. This affects the weight of the parts to be transported, the space required for the passage of doors, cellar stairs, etc. The insulating jacket that surrounds the two sub-assemblies, constituting the boiler, is made up of sheet metal parts covered with insulating coating, sheet metal parts which are independent of each other and are only assembled when mounted around the boiler.

Enfin, l'accessibilité à la chaudière est donnée par les différentes portes réalisées tant au niveau de l'échangeur ou du récupérateur qu'au niveau de la jaquette isolante. Finally, accessibility to the boiler is given by the various doors made both at the exchanger or recuperator and at the insulating jacket.

La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels
- La figure 1 est une vue de côté d'ensemble de la chaudière, selon l'invention,
- La figure 2 est une vue de la face avant de la chaudière selon la figure 1,
- La figure 3 est une vue de la face arrière de la chaudière selon la figure 3,
- La figure 4 est une coupe longitudinale du sous ensemble échangeur de chaleur de la chaudière selon l'invention,
- La figure 5 est une coupe transversale correspondant au plan de coupe V-V pour la moitié gauche et au plan de coupe V'-V' pour la partie droite selon la figure 4,
- La figure 6 est une coupe longitudinale du sousensemble récupérateur de chaleur selon l'invention,
- La figure 7 est une vue de la face avant du sous-ensemble récupérateur de chaleur de la figure 6,
- La figure 8 est une vue de la face arrière du sous-ensemble de la figure 6,
- La figure 9 est une vue de détail de la cloison à tubes avant ou arrière du sous-ensemble, selon la figure 6.The present invention will be described in more detail with the aid of the accompanying drawings in which
FIG. 1 is an overall side view of the boiler according to the invention,
FIG. 2 is a view of the front face of the boiler according to FIG. 1,
FIG. 3 is a view of the rear face of the boiler according to FIG. 3,
FIG. 4 is a longitudinal section of the heat exchanger sub-assembly of the boiler according to the invention,
FIG. 5 is a cross section corresponding to the cutting plane VV for the left half and to the cutting plane V'-V 'for the right part according to FIG. 4,
FIG. 6 is a longitudinal section of the heat recovery subset according to the invention,
FIG. 7 is a view of the front face of the heat recovery sub-assembly of FIG. 6,
FIG. 8 is a view of the rear face of the subassembly of FIG. 6,
FIG. 9 is a detailed view of the front or rear tube partition of the subassembly, according to FIG. 6.

Selon les figures 1, 2 et 3, la chaudière 1 qui repose sur un socle 2, est enfermé dans une jaquette isolante 3. Sur sa face avant A, elle est munie d'une porte 4 équipée du brûleur schématisé par une flèche 5. According to FIGS. 1, 2 and 3, the boiler 1, which rests on a base 2, is enclosed in an insulating jacket 3. On its front face A, it is provided with a door 4 equipped with the burner shown diagrammatically by an arrow 5.

Cette porte 4 débouche dans le foyer du sous-ensemble 9 échangeur de chaleur décrit ultérieurement.This door 4 opens into the home of the heat exchanger sub-assembly 9 described later.

Au niveau de la face arrière B (figures 1 et 3), la chaudière comporte un piquage d'entrée d'eau 6 du circuit d'eau du sous-ensemble échangeur 9, circuit dont la sortie se fait par le piquage 7. Sur la face arrière (B), il est également prévu un regard 8 pour surveiller la flamme du foyer. At the rear face B (FIGS. 1 and 3), the boiler has a water inlet nozzle 6 of the water circuit of the exchanger sub-assembly 9, a circuit whose outlet is made by the nozzle 7. On the rear face (B), there is also a manhole 8 for monitoring the flame of the hearth.

Le premier sous-ensemble de la chaudière est matérialisé par l'accolade 9 alors que le second sousensemble de la chaudière est matérialisé par l'accolade 10 (ces accolades apparaissent aux figures 2 et 3). The first subset of the boiler is materialized by the brace 9 while the second subset of the boiler is materialized by the brace 10 (these braces appear in Figures 2 and 3).

Le second sous-ensemble 10 de la chaudière comporte, au niveau de la face arrière B (figures 1 et 3) une sc de fumées 11, une entrée d'eau 12 du circuit de ce second sous-ensemble dont la sortie d'eau 13 se trouve en partie haute et vers l'avant. The second sub-assembly 10 of the boiler comprises, at the rear face B (FIGS. 1 and 3) a smoke sc 11, a water inlet 12 of the circuit of this second sub-assembly including the water outlet 13 is located in the upper part and towards the front.

La face avant A est munie de deux portes isolantes 14 et 15 et la face arrière de deux portes isolantes 16, 17. The front face A is provided with two insulating doors 14 and 15 and the rear face with two insulating doors 16, 17.

Les portes de la face avant 14, 15, 16, 17 donnent accès aux parties avant et arrière, supérieures des sousensembles échangeur et récupérateur. The doors of the front face 14, 15, 16, 17 give access to the front and rear upper parts of the exchanger and recuperator sub-assemblies.

Les sous-ensembles 9, 10 seront décrits de façon détaillée ci-après en se reportant respectivement aux figures 3, 4 pour le sous-ensemble 9 et aux figures 6 à 9 pour le sous-ensemble 10. The sub-assemblies 9, 10 will be described in detail below with reference respectively to FIGS. 3, 4 for the sub-assembly 9 and to FIGS. 6 to 9 for the sub-assembly 10.

Selon les figures 4 et 5, le sous-ensemble échangeur de chaleur 9 se compose d'un foyer 20 constitué par un conduit cylindrique horizontal, allant de la face avant A à la face arrière B de ce sous-ensemble 9. Ce foyer 20 est fermé à l'avant par la porte 4 équipée du brûleur non représenté. A sa partie arrière, le foyer 20 débouche dans un passage 21 vertical, relié à une première botte de détente 22 située du côté arrière B, au-dessus de l'extremité arrière du foyer 20. According to FIGS. 4 and 5, the heat exchanger sub-assembly 9 consists of a hearth 20 constituted by a horizontal cylindrical duct, going from the front face A to the rear face B of this sub-assembly 9. This hearth 20 is closed at the front by door 4 fitted with the burner not shown. At its rear part, the hearth 20 opens into a vertical passage 21, connected to a first expansion boot 22 located on the rear side B, above the rear end of the hearth 20.

Cette première botte de détente 22 est reliée par une batterie de tubes 23 à une seconde botte de détente 24 placée à l'avant. Cette botte de détente 24 est reliée à une botte d'évacuation 25 dont ia bride 26 se trouve dans le plan de jonction avec le sous-ensemble récu pérateur de chaleur 10 qui sera décrit ultérieurement.This first expansion boot 22 is connected by a battery of tubes 23 to a second expansion boot 24 placed at the front. This expansion boot 24 is connected to an evacuation boot 25 whose flange 26 is located in the plane of junction with the heat recovery sub-assembly 10 which will be described later.

Le foyer 20 comporte une lyre de dilatation 27 et le regard de flamme 8. La première botte 22 et la seconde botte 24 sont munies respectivement sur la face arrière B et la face avant A d'une porte 27, 28 permettant si nécessaire le nettoyage des bottes 22, 24 et des tubes 23. The hearth 20 comprises an expansion lyre 27 and the flame gaze 8. The first boot 22 and the second boot 24 are provided respectively on the rear face B and the front face A with a door 27, 28 allowing if necessary the cleaning boots 22, 24 and tubes 23.

L'ensemble du foyer 20, des bottes 22, 24 et de la batterie de tubes 23 est entouré par une enceinte 29 délimitant le volume dans lequel circule l'eau à réchauffer entre le piquage d'entrée 6 situé a la base de ce sous-ensemble 9 du coté de la face arrière B et un piquage de sortie 7 situé en partie haute à l'avant A au niveau de la boîte d'évacuation 25. The assembly of the hearth 20, the boots 22, 24 and the battery of tubes 23 is surrounded by an enclosure 29 delimiting the volume in which the water to be heated circulates between the inlet nozzle 6 located at the base of this sub -set 9 on the side of the rear face B and an outlet tap 7 located in the upper part at the front A at the outlet box 25.

L'enceinte 29 est elle-meme entourée comme indiqué ci-dessus d'une enceinte d'isolation thermique commune avec l'autre sous-ensemble 10. The enclosure 29 is itself surrounded as indicated above by a thermal insulation enclosure common with the other sub-assembly 10.

La circulation des gaz de combustion dans le foyer 20, la botte 22, les tubes 23, la botte 24 ainsi que la botte d'évacuation 25 se fait suivant la flèche F, d'avant en arrière dans le foyer 20 et d'arrière en avant dans l'échangeur formé par les parties 22, 23, 24. The circulation of the combustion gases in the hearth 20, the boot 22, the tubes 23, the boot 24 as well as the exhaust boot 25 is done according to the arrow F, from front to back in the hearth 20 and rear forward in the exchanger formed by the parts 22, 23, 24.

La figure 5 montre plus particulièrement la forme cylindrique du foyer 20 et des boîtes 22, 24 ainsi que la répartition des tubes 23 et les pieds 30. FIG. 5 shows more particularly the cylindrical shape of the hearth 20 and the boxes 22, 24 as well as the distribution of the tubes 23 and the feet 30.

La partie formée par le foyer 20 et l'échangeur 22, 23, 24 est entourée d'une chemise d'eau délimitée par l'enceinte 29.The part formed by the hearth 20 and the exchanger 22, 23, 24 is surrounded by a water jacket delimited by the enclosure 29.

Les parties constituant le sous-ensemble 9 sont de préférence réalisées en tôle d'acier noir ou acier de qualité chaudière. Les gaz chauds de combustion sont refroidis par échange de chaleur jusqu'a une température de l'ordre de 2000C à 1800C et même 1500C au niveau de la botte de sortie 25. The parts constituting the sub-assembly 9 are preferably made of black steel sheet or boiler quality steel. The hot combustion gases are cooled by heat exchange to a temperature of the order of 2000C to 1800C and even 1500C at the outlet boot 25.

Les figures 6, 7, a, 9 montrent le sous-ensemble 10 récupérateur de chaleur à condensation. Ce sous-ensemble récupérateur 10 se présente sous la forme d'un caisson parallélépipédique constitué par deux plaques a tubes 31, 32 reliées entre elles par une batterie de tubes lisses 33 traversant des cloisons 34 transversales par rapport aux tubes 33. Les cloisons 34 découpent l'intervalle entre les plaques a tubes 31, 32 pour former des chicanes de façon à faire circuler les gaz chauds sensiblement perpendiculairement aux tubes 33 dans le sens montant et le sens descendant comme cela est indiqué par la flèche G. Figures 6, 7, a, 9 show the subassembly 10 heat recovery condensing. This recuperator sub-assembly 10 is in the form of a rectangular box constituted by two tube plates 31, 32 connected together by a battery of smooth tubes 33 passing through partitions 34 transverse to the tubes 33. The partitions 34 cut out the interval between the tube plates 31, 32 to form baffles so as to circulate the hot gases substantially perpendicular to the tubes 33 in the upward direction and the downward direction as indicated by the arrow G.

Ce volume formant la chambre de récupération est subdivisé parties cloisons dont le nombre est choisi en fonction de considérations de thermigueet d'écoulement des fluides. I1 est à remarquer toutefois qu'il est nécessaire que la dernière partie du parcours des fumées ainsi définie par les cloisons soit un parcours descendant. En effet, a cet endroit du parcours, les gaz sont déjà très refroidis et les condensats se déposent sur les tubes. I1 est donc intéressant d'entratner par effet mécanique des gaz descendants, le film de condensats des tubes car ce film réduit l'échange thermique. This volume forming the recovery chamber is subdivided into partition parts, the number of which is chosen as a function of considerations of temperature and fluid flow. It should be noted, however, that the last part of the smoke path thus defined by the partitions must be a descending path. In fact, at this point on the route, the gases are already very cooled and the condensates are deposited on the tubes. It is therefore advantageous to entrain, by mechanical effect of the descending gases, the film of condensate from the tubes because this film reduces heat exchange.

Ce volume est fermé sur les cotés par des tôles enveloppes 35, une tôle inférieure 36, inclinée et une tôle supérieure 37. Sur toute la périphérie, les côtés de cette enveloppe comportent une lyre de dilatation 38. This volume is closed on the sides by envelope sheets 35, a lower, inclined sheet 36 and an upper sheet 37. On the entire periphery, the sides of this envelope include a dilatation lyre 38.

Les gaz chauds sont acheminés par une boite d'arrivée 39 reliée à la boîte d'évacuation des gaz 25 du sous-ensemble 9 ; cette botte d'arrivée 39 est fixée à la partie supérieure avant du récupérateur 10, sur la plaque 31. La sortie des gaz se fait par un conduit 40 situé en partie inférieure et à l'arrière de ce sous-ensemble récupérateur 10. The hot gases are routed through an inlet box 39 connected to the gas outlet box 25 of the sub-assembly 9; this inlet boot 39 is fixed to the upper front part of the recuperator 10, on the plate 31. The gas outlet is via a conduit 40 located at the bottom and at the rear of this recuperator sub-assembly 10.

Le circuit de l'eau se compose de la tubulure d'entrée 12 située à l'arrière (A), débouchant dans une botte à eau 41, arrière, soudée sur la plaque à tubes 32. Le circuit se compose ensuite de la batterie de tubes 33 et de la botte à eau avant 42 soudée sur la plaque à tubes 31. La sortie du circuit d'eau se fait par la tubulure 43 située au point haut avant du sousensemble récupérateur 10. Ainsi, dans le récupérateur 10, la circulation d'eau et la circulation des gaz se fait à contre-courant. The water circuit consists of the inlet tubing 12 located at the rear (A), opening into a water boot 41, rear, welded to the tube plate 32. The circuit then consists of the battery of tubes 33 and of the front water boot 42 welded to the tube plate 31. The outlet from the water circuit is via the tubing 43 located at the high point before the recuperator sub-assembly 10. Thus, in the recuperator 10, the water circulation and gas circulation is against the current.

D1 est à remarquer que la cloison inférieure 36 est inclinée de façon à évacuer les eaux de condensation vers le côté arrière qui est équipé d'un tube d'évacuation 44. D1 should be noted that the lower partition 36 is inclined so as to evacuate the condensation water towards the rear side which is equipped with an evacuation tube 44.

La figure 9 montre la forme de la plaque à tubes 31 ou 32. Figure 9 shows the shape of the tube plate 31 or 32.

Claims

1) Condensing recuperator boiler formed of a twin assembly consisting, on the one hand, of a heat exchanger sub-assembly comprising a hearth block, a heat exchanger proper and, on the other hand, of a condensing heat recovery sub-assembly, boiler characterized in that these two sub-assemblies (9, 10) are juxtaposed one beside the other and the two-path heat exchanger sub-assembly (9) is composEdtn hearth (20) traversed by the combustion gases from front to rear and a proper heat exchanger (22, 23, 24) traversed from back to front with the smoke outlet near the front facade, the recuperator sub-assembly (10) being formed of an exchanger (41, 33,

42) with a gas inlet near the front and a gas outlet near the rear.

2) Boiler according to claim 1, characterized in that the exchanger sub-assembly (9) made of black steel and the recuperator sub-assembly (10) is made of stainless steel.

3) Boiler according to claim 1, characterized in that the twin assembly is housed in a single jacket (3) of thermal insulation.

4) Boiler according to claim 1, characterized in that the heat exchanger sub-assembly (9) comprises a hearth (20) in the form of a cylindrical duct located in the lower part of this exchanger sub-assembly (9), the front end of this duct (20, 4) receiving the burner and the rear end being connected by a passage (21) to. a first expansion boot (229 connected by a battery of tubes (23) to a second expansion boot (24) located on the front side (A) of this subassembly (9), this second expansion boot ( 24) being connected to a smoke evacuation boot (25) arriving in the junction plane with the recuperator sub-assembly (10).

5) Boiler according to claim 1, characterized in that the sub-assembly (10) condensing heat recovery consists of a water box (41) rear and a water boot (42) before connected by a battery of tubes (33) and partitions (34) subdividing transversely with respect to the tubes (23) the recovery chamber, to form baffles forcing the gases to cool to cut several times the bundle of tubes (23) giving an overall counter effect -current (smoke / water) while maintaining a flow perpendicular to the tubes.

6) Boiler according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the bottom (36) of the volume occupied by the battery of tubes (33) and the partitions (34) forming baffles, is inclined to collect and evacuate condensation water at the outlet (44).

7) Boiler according to any one of claims I to 6, characterized in that in the exchanger sub-assembly (9), the combustion gases circulate from front to rear at the hearth (20) then back to front in the tube bank (23) and in the sub-assembly.

recuperator (10), the combustion gases circulate from front to rear, from top to bottom and from bottom to top by crossing the batteries of tubes (23) from bottom to top and from top to bottom in the delimited volumes by the partitions forming baffles (34).

8) Boiler according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the last course of the fumes in the heat recovery unit (10) condensing is from top to bottom

9) Boiler according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the tubes (33) of the exchanger (41, 33, 42) are smooth tubes.