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Chaudières à vapeur
La présente invention se rapporte à des 'générateurs de vapeur avec corps de chaudière transversaux et tubes d'eau courbes. Elle a pour objet de procurer un générateur de vapeur à tubes d'eau comprenant des corps cylindriques transversaux, en bas et en haut, reliés par des faisceaux de tubes enfermés dans la structure, de manière que le volume des gaz du foyer qui traversent les faisceaux de tubes diminue à mesure que les gaz se refroidissent dans leur trajet pour aller à l'orifice à registre conduisant à la cheminée ;
les parois en chicane, cau- se de retours brusques de, gaz chauds, spnt éliminées, et le tirage étant par, conséquent directe on n'a pas besoin de hautes cheminées et d'un tirage forcée
Un autre objet de l'invention est de permettre un agence- ment de faisceaux de tubes d'eau passant au travers du courant dés gaz de la combustion et agissant comme des chicanes qui fil- trent les gaz et retardent leur écoulement. -Un autre objet en- core de cette, invention; , c'est de prévoir un appareil réchauf- feur de l'eau d'alimentatinoà l'intérieur de la structure de chaudière, cette eau étant introduite au point de la structure où les gaz du foyer, sont le plus froids.
Ces divers résultais sont 'obtenus au moyen de la chaudière à vapeur représentée en coupe verticale sur/le dessin ci-joint,
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sur lequel A indique le cylindre inférieur pour les eaux bour- beuses, B le cylindre d'où se dégage la vapeur; ces deux cy-- lindres sont reliés par un faisceau de tubes d'eau montants Ci et d'un faisceau de tubes d'eau descendants C': les deux fais- ceaux C et C' sont séparés par un intervalle dans lequel se trouvent des tubes surchauffeurs de vapeur D qui, dans le haut, pas sent entre les tubes C pour aboutir à des conduits transversaux d'entrée et de sortie D'et D2;
au dessus de l'axe du corps de. chaudière B, et derrière lui, il y a un corps cylindrique E recevant la vapeur et l'eau d'alimentation, et relié à un fais- ceau de tubes de vapeur E' qui entrent dans l'enveloppe tubul ai- re B par le haut; le corps E est relié au conduit d'admission @ 2
D' des tubes de surchauffe D par un tuyau de vapeur E Dans le cylindre E est formée, partant du bas, une cloison verticale e à la gauche de laquelle aboutit dans le cylindre un faisceau de tubes d'eau d'alimentation D descendant jusqu'au 'cylindre inférieur F'; un autre faisceau de tubes d'eau d'alimentation montants F2 relient le cylindre F' un cylindreupérieur E, à droite de la cloison e.
Un faisceau de tubes d'eau d'alimentation descendants F3 relie le cylindre E, à droite de 1 a cloison e, avec le cylindre d'eau bourbeuse A.
Derrière le faisceau des tubes d'alimentation .d'eau F des- cendants, il y a une série de tubes de réchauffage où l'eau mon- te et descend, et qui peuvent être agencés d'une manière quelcon- que; ils sont constitués de préférence par une série de conduits transversaux inférieurs G et de conduits transversaux supérieurs G' qui sont reliés par des tubes d'eau d'alimentation G2, l'eau montant dans les uns et descendant dans les autres;
les conduits de la première et de la seconde paires supérieures G' communi- quent par des raccords et les conduits de la seconde et de la troisième paires inférieures G communiquent par les raccords Un tuyau G3 partant d'une pompe alimentaire non représentée abou- tit au premier conduit inférieur transversal, tandis qu'un tuyau G4 partant du dernier conduit transversal supérieur se continue par le tuyau G5 qui, dans le cylindre E, amène l'eau à gauche de la cloison e.
Un tuyau de décharge ¯a est adapté sous le cylindre
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A, et un autre .tuyau de'décharge''est adapté sous le osylin- , dre -F' pour. eff.oofuer.la. vidange des. boues ou dépôts qui s'y sont accumulés. 'H et sont des tubes servant à faire oommu- niquer un tube de niveau d'eau.vertical avec le cylindre
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B, de manière à renseigner sur 1'hauteur de l'eau dans ce cy- lindre, hauteur qui, dans 1 exemple du dessin, est marquéep ar la ligne de traits interrompus J-.
En avant du cylindre inférieur A se trouve la paroi ar- rière de foyer K supportant une extrémité des barreaux de grille
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K.'; cette Paroi, IK touche le'coté arrière qu cylindre FI de sorte que les gaz du foyer ne peuvent passer entre eux. |<a paroi arrière M comprend une chambre pour la réception des con-
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duits inférieurs G. chambre fermée par un couvercle M' Omette ' paroi M est munie aussi d'une ouverture M3 pour le passage des gaz allant à la cheminée,, non représentée, N est la paroi qui ferme le haut. du foyer depuis la paroi arrière M jusqu'à la paroi avant L.
L'eau d'alimentation est introduite dans les cylindres ou copps de chaudière et dans les tubes d'eau jusqu'à ce que le niveau dans les cylindres t et 3 corresponde à celui indiqué par la ligne J et dont on voit la hauteur dans le tube de verre de niveau d'eau; à cette hauteur, l'eau recouvre les extrémités supérieures des faisceaux de tubes reliés aux cylindres supérieurs
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B et Ee On allume ensuite le combustible étendu sir les bar- reaux de grille K';
les gaz |chaT±âi3" se dégagent du foyer et g8r- gnent obliquement l'ouverture M 2 par laquelle ils vont dans la cheminée., aés avoir traversé âuçcessivement les faisceaux de tubes C,';ett P comme l'indiquent les longues flèches , de la figure,- chaque faisceau de -tubesaleau s'emparant d'une certaine quantité de la chaleur des gaz dont la température diminue ainsi progressivement à mesure qu'ils se rapprochent du
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point de sortie ?42.' L'eau froide qui .entre dans les tubes de réchauffage G2 est à une température suffisamment inférieure à celle des gaz du foyer dans la partie située immédiatement
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avant l'ouverture M 2 1 pour céder assez de chaleur à l'eau
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de ces tubes pour la réchauffer avant qu'elle entre dans le cy- lindre E, à gauche de la cloison e,
en* sorte que cette eau at- .teint la température d'ébullition après avoir parcouru les fais- ceaux des tubes F et F2 ,de descente et de montée, pour arriver au côté droit de la toison e, d'où elle descend parle faisceau de tubes F3 dans le cylindre A pour circuler ensuite en cir- cuit continu à travers les tubes de montée C, le cylindre B, les tubes de descente C' et le cylindre A; la vapeur qui pas- se de ce cylindre A dans le cylindre B parcourt ensuitees tu- bes E' situés immédiatement sous le couvercle N et entre dans le cylindre E d'où elle se rend, par le conduit E2 au con- duit D' et aux tubes surchauffeus D où le reste de vapeur. humide se sèche avant d' arriver au conduit de décharge D2 où il n'entre que de la vapeur entièrement sèche.
Les tubes d'eau qui contiennent la vapeur la plus froide sont dans la partie de le chaudière où le nombre de calories. qui passent est ré- duit au minimum par les absorptions successives de chaleur par les faisceaux de tubes d'eau traversés, et ce sont les fais- ceaux rapprochés de la Source de chaleur qui contiennent l'eau la plus chaude.
On remarquera que la structure ne comporte pas de parties rentrantes formant chicane, de sorte, que le courant des gaz chauds a lieu directement vers l'ouverture d'échappe- ment, ce qui évite l'emploi de hautes cheminées et d'un tira- ge forcé; les faisceaux de tubes disposés en travers du cou- rant dos gaz du foyer sont le seul obstacle à ce courant auquel il oppose la résistance nécessaire pour dépouiller les gaz d'une notable partie de leur chaleur au profit de l'eau des tubes, de façon que ces gaz n'ont plus, leur arrivée à l'ouverture
M2, que la température nécessaire pour entretenir le tirage utile.
L'eau d'alimentation qui passe par les tubes réchauffeurs
G2 passe assez vite pour emporter toute 'la chaleur prise aux gaz du foyer. L'échauffement de l'eau dans les faisceaux de tubes de descente F et. de montée F2 déterminent un précipité de matières calcaires dans le cylindre inférieur F', de sorte que l'eau qui arrive dans le cylindre A est presque exempte de
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matières étrangères et que les tubes 6 'et C ne s entartrent pas.
Les tubes surchauffeurs étant derrière le faisceau de tubes C, sont un peu abrités des flammes du foyer, et ils ai- dent à absorber la chaleur des gaz de la combustion, de sorte que le faisceau des tubes d'eau de descente C' sont dans une zone'moins chaude, par rapport austubesde montée C, ce qui faci- lite la descente et augmente la' vitesse de circulation de l'eau das ces tubes. De même, les tubes de montée F2 étant plus près de la source de chaleur, sont plus chauds que les tubes de des- cente F, .ce, qui facilite aussi la circulation de l'eau dans ces tubes.
Le cylindre E, d'où -arrive la vapeur à employer, se trouve, quand elle est prélevée d'une façon excessive, réduite à une pression 'sensiblement inférieure à la pression de la vapeur dans le cylindre de libération B; la différence de pression est partiellement compensée par le fait que le cylindre E est au dessus de l'axe du cylindre B, de sorte que l'eau .qui est dans les tubes F3 ne remonte pas par la pression de la vapeur dans le cylindre B, et qu'ainsi un courant continu d'eau d'alimen- tation est maintenu dans la partie de chaudière où se fait 1 1 évaporation.