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"Chaudière aqua-tubulaire avec surchauffeur de vapeur".
L'invention est relative à une chaudière aqua-tubu- laire avec surchauffeur de vapeur, qui est particulière- ment destinée à être employée dans les installations où régnent une pression de vapeur particulièrement élevée et par suite une surchauffe de vapeur à un degré d'élévatio.n correspondant- cette invention consiste en ce que le sur- chauffeur de vapeur est divisé en deux parties et en ce que l'une des parties des tubes de surchauffeur sont disposés dans le premier carneau des gaz de chauffe et se trouvent placés, de la manière connue, entre les tubes d'eau de ce carneau, tandis que la seconde partie des tubes de sur- chauffeur de vapeur sont disposés dans une chambre spéciale qui est parcourue par les gaz de chauffe.
Cette subdivision
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peut être agencée de telle façon que la première partie du surchauffeur (que l'on désignera sous le nom de premier surchauffeur) se trouve placée dans le premier carneau des gaz de chauffe, alors que la seconde partie du surchauffeur (que l'on désignera sous le nom de second surchauffeur) se trouve dans la chambre particulière. Il importe, dans cette disposition, que la chambre en question puisse être isolée au moyen d'un clapet ou autre organe équivalent pour permettre de régler d'une manière particulièrement avanta- geuse la surchauffe, en faisant varier la quantité de gaz de chauffe passant à travers cette chambre. On peut égale- ment disposer le premier surchauffeur dans la chambre spé- ciale et répartir le second surchauffeur entre les tubes d'eau du premier carneau pour les gaz de chauffe.
Différentes formes d'exécution de l'invention sont montrées, à titre d'exemple, dans les dessins annexés.
La figure 1 de ces dessins montre une coupe prise par une chaudière à tubes droits avec un surchauffeur conforme à l'invention.
La figure 2 est une coupe faite, à une échelle un peu plus grande, par le faisceau à tubes d'eau du premier carneau pour les gaz de chauffe avec tubes de surchauffeur intermédiaires, suivant la ligne I-I de la figure 1.
La figure 3 montre les tubes de surchauffeur pour une forme de construction modifiée*-
La figure 4 est une coupe prise par une chau- dière à tubes oblique avec surchauffeur divisé et la figure 5 montre la forme des chambres de la chaudière aqua-tubu- laire et la répartition ou distribution des tubes de sur- chauffeur entre ces chambres.
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La chaudière à tubes droits ou presque verticaux @ se compose, comme il convient dans les chaudières à vapeur à pression particulièrement élevés, de la chambre de vaporisation proprement dite A et de la chambre de ré- chauffment ou de chauffage préalable B.la chambre de vaporisation A est disposée en forme de V renversé au- dessus de la grille 1 et présente deux tambours inférieurs 2 et 3 ainsi que deux tambours supérieurs 4 et 5 reliés avec les tambours inférieurs par de tubes d'eau. Un autre tambour 6 est pourvu du collecteur de vapeur 7 et se trouve placé en dehors du foyer proprement dit en étant séparé de celui-ci par une cloison en matière réfractaire 8.
Le faisceau 9 de tubes d'eau relie le tambour inférieur 3 avec la tambour supérieur 5 alors que le faisceau 10 de tubes d'eau fait communiquer le tambour inférieur 2 avec le tambour supérieur 4. Quelques-uns des rangs de tubes d'eau, destinés à être placés vers l'intérieur du faisceau appartenant aux tambours 2 et 4, comme cela est indiqué en 11, sont recourbés vers le tambour 5. Le réservoir 6 situé au- dessus de la chambre du foyer n'est en communication avec le réservoir inférieur 3 que par une série de tubes 13.
Des fonds en matière calorifuge 14 préservent de l'action immédiate des gaz de chauffe les points où les tubes d'eau se raccordant avec les parois du réservoir.
La vapeur à surchauffeur passe par la conduite 15 du collecteur 7 au coffre de vapeur humide 16 du sur- chauffeur auquel sont raccordés les tubes de surchauffeur 17 qui s'étendent entre les tubes d'eau 10 dans le sens longitudinal de ceux-ci (voir également à la figure 2).
Du collecteur de vapeur chaude 18 de cette première partie du surchauffeur, c'est-à-dire du premier surchauffeur, la
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vapeur passe par la conduite 19 au collecteur 20 de la seconde partie du surchauffeur, c'est-à-dire du second surchauffeur. Les tubes 21 de ce second surchauffeur sont disposés dans une chambre spéciale qui, dans l'exemple re- présenté, constitue le second carneau pour les gaz de chauffe.
La vapeur suffisamment surchauffées s'accumule dans le coffre
22 et passe, par le conduit 23, au lieu ou point de con- sommation. En aval du second carneau de gaz de chauffe ren- fermant le second surchauffeur se trouve, comme cela a été dit, le réchauffeur B qui se compose d'un réservoir inféri- eur 24, d'un réservoir supérieur 25 et de tubes 26 reliant ces réservoirs entre eux. Le faisceau tubulaire est divisé par une cloison centrale 27 qui présente, à sa partie su- périeure, un passage pour les gaz de chauffe. Il est prévu dans la cloison de séparation, entre le second et le troi- sième carneaux pour les gaz de chauffe et à la partie su- périeure de cette cloison, un organe obturateur (un tiroir dans l'exemple représenté) 28.
A la partie inférieure du second carneau se trouvent des clapets 29, tandis qu'un canal 30 établissant la communication entre la partie in- férieure du second et troisième carneaux pour les gaz de chauffe peut être fermée par un tiroir 31. Lorsque le ti- roir 28 et les clapets 29 sont fermés et que le tiroir 31 est ouvert, les gaz peuvent, après avoir parcouru le pre- mier carneau, parcourir le second carneau comprenant le second surchauffeur, puis s'élever à travers le troisième carneau du réchauffeur B et descendre, par le quatrième car- neau du réchauffeur, vers le rampant 32 c'est - à - dire prendre le chemin qu'indiquent les flèches représentées en traits pleins.
Dans ce mode de réalisation, le réglage de la surchauffe peut être effectué en ouvrant plus ou moins le tiroir 28 de telle sorte qu'une partie des gaz de chauffe,
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au lieu de passer par le second surchauffeur, passent di- . rectement par l'ouverture supérieure prévue entre le se- @ cond et le troisième carneaux, dans le réchauffeur B disposé dans le quatrième carneau et de là au rampant 32- Si, lorsque le tiroir 28 est ouvert, les clapets 29 et le tiroir 31 sont fermés, le second surchauffeur est mis hors d'action, attendu que les gaz de chauffe venant du premier cerneau passent directement au réchauffeur et s'échappent par le rampant.
En manoeuvrant d'une manière appropriée les tiroirs 28 et 31 ainsi que les clapets 29, il devient possible d'utiliser dans une large mesure la chaleur des gaz de chauffe et de régler dans des limites très étendues les températures de la vapeur et de l'eau.
La disposition des clapets 29 au- dessous du carneau descen- dant du second surchauffeur permet, lorsque ces clapets sont ouverts alors que les tiroirs 28 et 31 sont fermés,d'isoler le réchauffeur B de sorte que, dans ce cas, les gaz de chauffe, après avoir léché la surface de chauffe du sur- chauffeur, arrivent directement dans le rampant.
L'avantage spécial que présentent cette dis- position et cette division du surchauffeur résident en ce que la surface de chauffe du premier surchauffeur 17 se trouve relativement proche du foyer, ce qui fait que ,même lors d'un chargement plus faible de la chaudière, on peut obtenir une surchauffe relativement élevée.
Dans le premier surchauffeur, la vapeur est surchauffée à environ 300 à 350 , tandis que le second surchauffage dans les tubes 21 du second surchauffeur porte la température de la vapeur à environ 450 à 475 .La disposition mentionnée du tiroir dans la partie supérieure de la cloison entre le second et le troisième carneaux permet de régler d'une façon par- ticulièrement bonne, le degré et le niveau de la surchauf- fe.En outre la disposition proposée permet d'obtenir
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une grande vitesse des gaz de chauffe dans le léchage de la surface du surchauffeur, en sorte que le coefficient de transmission de chaleur se trouve être élevé et que l'en- semble de la surface de chauffe du surchauffeur se trouve être relativement petite,
se qui diminue les frais d'in- stallation.Il y a lieu d'ajouter à cela que la totalité de la surface de la chaudière se trouve réduite par suite d'une uti- lisation avantageuse de l'espace disponible.
La forme de construction modifiée qui est montrée à la figure 3 montre seulement le collecteur de surchauffeur et les tubes de surchauffeur. Dans ce cas la vapeur humide arrivant par la conduite 15a passe tout d'abord dans le collecteur de vapeur humide 20a de celle des parties de surchauffeur qui est située dans la chambre qui est spécialement parcourue par les gaz de chauffe et lui comporte les tubes 21a . Du second collecteur de vapeur chaude 22a la vapeur passe, par la conduite 19a, au pre- mier collecteur 16a de l'autre partie de surchauffeur dont les tubes 17a se trouvent à leur tour entre les tubes d'eau 10 du faisceau de tubes d'eau du premier carneau pour les gaz de chauffe. La vapeur qui a fini d'être surchauffée est amenée du second collecteur de cette partie de surchauffeur par la conduite 23a au lieu de consommation.
Cette forme de construction, dans laquelle par conséquent le premier sur- chauffeur se trouve dans le second carneau, tandis que le second surchauffeur est disposé entre une faisceau de tubes d'eau du premier carneau pour les az de chauffe, présente cet avantage qu'on peut obtenir des températures de sur- chauffe élevées avec une très petite surface de chauffe du surchauffeur, attendu que la seconde surchauffe a lieu dans
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le premier carneau où les gaz de chauffe possèdent encore une température relativement élevée.
La réduction de la surface de chauffe du surchauffeur est rendue visible à la figure 3 par ce fait que les serpentins 21a de la partie de surchauffeur qui se trouve dans la chambre spéciale ( dans ce cas par conséquent le premier surchauffeur) sont en nombre sensiblement plus faible que dans la fig. 1.
Dans la disposition qui est montrée à la figure 4, on voit que l'invention peut également être applquée à une chaudière à tubes inclinés. Dans cette disposition, les tubes de surchauffeur 17b du premier surchauffeur sont disposés entre les tubes d'eau disposés obliquement et s'étendent dans le même sens que ceux-ci ,tandis que les tubes 21b du second surchauffeur se trouvent dans une chambre spéciale formée par une cloison 33 et à travers laquelle les gaz de chauffe passent en suivant la direction indiquée par des flèches en traits pleins.
Dans ce cas également, le réglage de la température du surchauffeur peut être effectué en modifiant les quantités de gaz de chauffe passant par cette chambre spéciale et cela par ce fait qu'on ferme plus ou moins, au moyen d'un clapet 34, l'accès à cette chambre spéciale; la partie alors isolée des gaz passant, sous le mur 33, au second carneau. La chaudière aqua-tubulaire pré- sente, en dehors des tubes d'eau 10a, les chambres antéri- eures 35 et les chambres postérieures 36. Les chambres an- térieures 35 sont en communication avec un réservoir 37 et les chambres postérieures 36, avec un réservoir 38.
Au-des- sus du réservoir 37 se trouve un collecteur de vapeur 39dbù un conduit 40 mène la vapeur humide au coffre de vapeur humide 16b du premier surchauffeur. 18b désigne le second
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collecteur du premier surchauffeur. 19b désigne le tuyau de communication entre ce collecteur et le premier collec- teur 20b du second surchauffeur. 22b désigne le second collecteur du second surchauffeur d'où la vapeur est ame- née, par le conduit 23b, au lieu de consommation .
La figure 5 montre la forme des chambres divi- sées 35 qui ont une forme undulée pour permettre de dispo- ser facilement entre elles les tubes de surchauffeur 17b .
La position de ces tubes de surchauffeur 17b entre les tubes d'eau 10a se voit dans la partie de gauche de la figure 5 .
Revendications .
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