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"Perfectionnements aux échangeurs de chaleur "avant fait l'objet d'-une demande de brevet déposée aux Etats-Unis le 6 juillet 1925
EMI1.1
Serial 2; .4I.49-ma.-e.-da-arc.cx-Cl.nt.o-r-perrl,et dont la Société susdite est l'ayant droit.
La présente invention se rapporte aux échan- geurs de chaleur tels que par exemple les économiseurs de combustibles utilisés pour chauffer l'eau d'alimentation au moyen des gaz de combustion ou gaz de cheminée. Etant donné l'emploi dans la pratique actuelle,de hautes pression @ @ @ hautes températures,et d'installations con- sidérables on s'est rendu compte que les échangeurs de chaleur en fonte,du type usuel,employés jusqu'à présent,étaient défect tueux à cause de leur inaptitude à résister avec sécurité aux pressions élevées,et à cause de leur construction volumineuse
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et de la difficulté que l'on a à remplacer les parties défectueuses.
La présente invention a pour objet un échangeur de chaleur' de forme telle qu'il puisse être fabriqué facilement en acier,de manière à pouvoir résister aux hautes pressions utilisées actuel- lement.
Elle a pour objet également un économiseur de construction con pacte et resserée ayant néanmoins une grande capacité et un ren- dement élevé.
Ellea en outre pour objet un appareil du type ci-dessus indiqué qui non seulement peut être installé facilement et rapi- dement,mais qui en outre,au cas où l'une de ses parties se révè- lerait défectueuse ou viendrait à être endommagée,pourrait être réparé à peu de frais et avec une perte de temps réduite au mini- mum
On atteint ces résultats, conformément à l'invention; au moyen de l'échangeur de chaleur ci-dessous décrit.
Sur les dessins ci- joints, qui représentent le mode d'exécution préféré de l'invention,appliqué à un économiseur de combustible.
La fig. 1 est une élévation de coté de l'appareil,certaines parties de l'enveloppe extérieure étant représentées avec arrache- ment de manière laisser voir en élévation l'économiseur propre- ment dit:
La fig. 2 est une vue en plan correspondante,partie en coupe prise suivant la ligne 2 2 de la figure1;
La fig. 3 est une élévation de face montrant la cheminée et l'enveloppe de 1 'économiseur , dont les portes sont ouvertes,une partie de l'un descollecteurs étant représentée avec arrachement;
La figure 4 est une vue en perspective d'une section détachée de 1'économiseur.
Dans le mode d'exécution représenté sur les dessins,l'économiseur est du type. à tubes horizontaux,et il est monté dans une portion verticale de la cheminée 5. L'économiseur comprend un certain nom bre de sections constituées' chacune, comme on peut le voir figure 4
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par un collecteur antérieur 6,un collecteur postérieur 7,et un certain nombre de tubes 8,s'étendant entre les deux collecteurs, et comportant de distance en distance des disques ou des rebords
9. Les collecteurs 6 et 7 sont en acier fondu ou forgé,et les tubes 8,en acier,ce qui donne à l'ensemble une grande solidité, lui permettant de résister avec succès aux hautes pressions utilisées à l'heure actuelle.
Les rebords ou ailettes 9 peuvent être montés sur des tubes de n'importe quelle manière appropriée : on peut par exemple soit serrer les ailettes sur les tubes,soit dilater les tubes à l'intérieur des ailettes.
On fixe les tubes dans les collecteurs en les mandrinant et des ouvertures appropriées sont ménagées dans les collections pour permettre le passage d'un; mandrin. Comme on peut le voir figura 2,ces ouvertures ménagées pour les mandrins sont fermées par des bouchons 11 et des manchons de cuivre 12.
Les sections d'économiseur sont disposées l'une au-dessus de l'autre dans la cheminée,les orifices d'entrée et de sortie 14 et 15 des collecteurs adjacents étant reliés psr des raccords en U 17. Le salvateur antérieur 6 comporte une paroi de sépara- tion médiane 18 qui le divise en une chambre d'arrivée et une chambre de sortie. Le collecteur postérieur 7 ne comporte pas de paroi de séparation,si bien que l'eau d'alimentation qui pénètre par son orifice d'entrée 14 (voir fig. 2) s'écoule vers la droite deux par les/tubes,disposés au bas de la figure,passe ensuite par le collecteur postérieur 7'et revient par les deux tubes placés en haut de la figure,dans la-chambre de sortie,pour aller de là parle raccord 17 à la section suivante de l'économiseur..
L'eau d'alimentation pénètre dans l'économiseur par le tube d'arrivée 1 et quitte cet économiseur par le tube d'éva.cua- ainsi tion 21; l'écoulement de cette eau d'alimentation se fait/vers le bas,et dans la direction opposée l'écoulement des gaz qui s'élèvent dans la cheminée 5.
Les sections de l'économiseur sont portées par des fers d'angle formant supports 23,qui sont boulonnés à leurs extrémités
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aux fers en U 34,les collecteurs de chaque section reposant par leurs extrémités latérales sur les fers d'angle.
Lorsque les tubes ont une longueur considérable=il peut être avantageux de les faire reposer en leur milieu sur des sup- ports disposés à cet effet,tels-que ceux représentés sur les figu res 1 et 3,qui sont constitués par des fers en U dont les extré- mités reposer sur les supports 23,les tubes reposant sur les ex- trémités des branches de l'TJ. Un étrier 26,comportant le boulon et les écrous correspondants,permet de fixer solidement le' fer en U par rapport aux tubes.
Les tubes des sections sont de préférence décalés légère- ment vers l'un des côtés,comme cela est représenté figure 4. En retournant une section sur deux (c'est à dire en plaçant au- dessous la face qui était primitivement au-dessus) on provoque un décalage alternatif des tubes d'un côté puis de l'autre,ce qui donne aux tubes des différentes sections une disposition étagé.e qui augmente le rendement de l'appareil.
Dans le mode d'exécution préféré,représenté sur les des- sirs,tous les joints entre les sections adjacentes de l'économi seur,et entre l'économiseur et les tuyaux d'arrivée d'eau et d'évacuation,sont disposés à la partie antérieure de l'économi- seur,si bien que les'parties latérales et postérieures de l'ap- pareil peuvent être fermées de ,façon appropriée par des parois 50 et des matières isolantes 31, tous les joints sont à emboite- ment, de manière à supprimer les fuites. La partie antérieure de l'économiseur comporte des portes à charnières 33 constituées par des panneaux intérieurs et extérieurs 34 et 35 entre les- quels est bourrée une matière isolante,36.
Pour assurer l'étan- chéité entre les portes pivotantes et l'enveloppe fixe,on a pro longé les parois extérieures 35 de ces portes au delà du contour de la masse de matière isolante 36 et de la paroi intérieure 64, de manière qu'elles recouvrent le joint entre ces parties 36 et 2'4 et l'enveloppe,pour empêcher ou tout au moins réduire
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les fuites d'ait ou de'gaz en ce point.
Pour enlever la suie,on utilise un tuyau à jets de va- peur 38 qui pénètre dans l'enveloppe de l'économiseur par la paroi postérieure,et qui comporte un certain nombre d'orifices de jets 39, Ce tuyau est monté de manière appropriée de façon à pouvoir tourner, si bien que l'on peut diriger les jets de vapeur vers les différents tubes,pour les débarrasser de la suie et de la poussière qui s'y sont accumulées.
Comme chaque section constitue un tout,on peut assembler ces sections en n'importe quel endroit approprié,et les y sou- mettre le cas échéant à une vérification,afin de découvrir leurs défectuosités cachées. Pour procéder à l'installation de l'économiseur complet,il est simplement nécessaire d'intro duire et de faire glisser chaque section,par la partie anté- rieure de la cheminée,à travers la porte ouverte,les supports d'angle 23 constituant un support et un guide pour le collec- teur postérieur,et le support intermédiaire à section en.forme d'U,pendant ce mouvement de recul.
Après que les sections ont été mises en place à l'in- térieur de l'économiseur,on peut fixer les raccords en U et les joints d'entrée et de sortie,de manière à compléter l'as-' sembla ge .
Au cas où un tube ou un collecteur d'une section quel- conque aurait été endommagé,ou se serait révélé défectueux, il ne faudrait qu'un temps minime pour lui substituer une autre section ; il serait en effet simplement nécessaire de démonter les raccords en U sur les deux sections adjacentes à. la section défectueuse,pour permettre l'enlèvement de cette sec tion et son remplacement par une autre. La section endomma- gée pourrait alors être réparée à loisir.
Etant donné le mode de fabrication en acier,qui permet l'emploi de parois plus minces,et l'accroissement de surfaces dues à l'emploi des rebords,disques ou ailettes,il devient pos.
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sible non seulement devoir une construction plus ramassée et plus compacte,maisen outre d'assurer une plus grande capacité et un plus grand rendement,ce qui permet d'installer l'appareil là où l'espace limité empêchait l'emploi des types d'appareils plus encombrants utilisés jusqu'à présent. sont les sections/de préférence protégées contre la corro- sion,à la fois à l'intérieur et à l'extérieur,par un revêtement de plomb appliqué séparément à chaque tube et à chaque collec- teur avant l'assamblage.
Bien que la présente invention ait été décrite et repré sentée sur les dessins comme appliquée à un économiseur de com- bustible du type vertical,il est bien évident qu'elle n'est pas limitée à cet appareil ou à ce type d'appareil,et qu'elle peut être appliquée à d'autres types d'échangeurs de chaleur.
Revendications .
Ayant ainsi décrit notre invention et nous réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui nous pa- raitraient nécessaires,nous revendiquons comme notre propriété exclusive et privative:
1-. Echangeur de chaleur comprenant un certain nombre de sectionsconstituées chacune par un collecteur antérieur,un col lecteur postérieur,des tubes conducteurs entre les collecteurs et des raccords entre les collecteurs,caractérisé par le fait que chaque section est supportée de façon indépendante en posi- tion normale et est supportée et guidée pendant qu'on l'enlève et qu'on la remet en place.
2. Echangeur de chaleur d'après 1 dans lequel les sections sont supportées et guidées par des fers d'angles logés sur les côtés de l'appareil,les collecteurs reposant près de leurs ex- trémités sur ces fers d'angles.
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