BE337888A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux chaudières   à   vapeur. 



   La présente invention concerne des perfectionne- ments aux chaudières à tubes d'eau qui ressortiront le mieux de la description qui suit et des dessins annexés, se rap- portant à une forme de réalisation de 1'invention, donnée à titre d'exemple. 



   La Fig. 1 est une coupe verticale longitudinale de cette forme de réalisation. 



   La Fig. 2 est une vue à plus grande échelle d'un détail. 



   La Fig. 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la   ig.2. 



  @   

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Les Figs. 4 et 5 sont des coupes   à   plus grande échelle, faites respectivement par les lignes 4-4 et 5-5 de la Fig. 1. 



     La.   Fig. 6 est une coupe par la ligne 6-6 de la 
Fig. 1. 



   La Fig. 7 est une coupe analogue à la Fig. 1, mon- trant une variante. 



   La Fig. 8 est une coupe par la ligne a-b de la 
Fig. 7. 



   La Fig. 9 est une vue en perspective d'une partie de la Fig.   7,   montrant une autre variante. 



   La Fig. 10 est une coupe par la ligne 10-10 de la 
Fig. 9. 



   Les mêmes chiffres de référence désignent des piè- ces semblables sur les différentes figures. 



   Dans la forme de réalisation représentée, la chau- diere comprend un corps cylindrique   à   eau et   à.   vapeur 10 relié à des tubes d'eau au moyen de collecteurs montants 11 et 12 et de collecteurs descendants 13 et 14, les tubes étant divi- sés en un faisceau supérieur 15 et un faisceau inférieur 16, séparés de façon   à   ménager entre eux une chambre dans laquelle se trouve un surchauffeur 17.

   La chaudière est munie d'une plaque de chicane 18 formant le prolongement d'une courte plaque déflectrice horizontale 19 située au-dessus des tubes 16, les collecteurs 20 et 21 du surchauffeur étant solidaires de cette plaque déflectrice; une plaque de chicane 22 est éga- lement placée en travers du faisceau supérieur 15 et les gaz passent de bas en haut sur les tubes 16, le surchauffeur 17 et par dessus la plaque 22, puis descendent vers un orifice de sortie des gaz entre les raccords 23 pour gagner un ré- chauffeur d'eau 24 dans lequel ils circulent de haut en bas vers un orifice de sortie situé à la partie inférieure. 

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   En-dessous de la chaudière se trouve une chambre de foyer 25 qui est de préférence assez élevée et qui peut être chauffée d'une manière usuelle quelconque; la forme de réa- lisation représentée comprend un chargeur 25a à grille en forme de   chaîne,   qui est de préférence muni de dispositifs de soufflage forcé. 



   Lorsqu'on   brûle   certains combustibles et en parti- culier avec certaines formes d'appareils de combustion, il y a une tendance à la formation d'escarbilles qui s'élèvent avec les gaz chauds et viennent adhérer aux tubes d'eau, de sorte que les passages des gaz entre ces tubes se bouchent en un temps relativement court.

   En vue de surmonter les dif- ficultés provenant de cette formation d'escarbilles, on a disposé une ou plusieurs rangées de tubes d'eau s'étendant en travers du foyer dans le trajet des gaz chauds et de pré- férence à une distance relativement considérable en-dessous des tubes inférieurs de la chaudière proprement dite, de fa- gon que les escarbilles puissent être extraites des gaz chauds avant d'atteindre les tubes d'eau relativement rappro- chés les uns des autres   etqueles   gaz chauds eux-mêmes ne ten- dent pas à se diviser en courants séparés avant d'atteindre ces tubes d'eau relativement rapprochés. 



   On a représenté sur la Fig. 1 un semblable écran à escarbilles formé de deux rangées de tubes d'eau 26 et 27; ces tubes sont assez largement espacés dans le sens trans- versal de la chaudière, en comparaison des tubes 15 et 16, et les tubes de la rangée 26 sont de préférence quelque peu décalés tout au moins par rapport aux tubes 27, en partie pour des raisons mécaniques - parce que dans la construction représentée sur la Fig. 1 ces tubes pénétrent dans un collec- teur commun sensiblement dans le même alignement et en par- tie pour des raisons de fonctionnement en vue d'empêcher plus 

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 efficacement la formation, par les gaz, de courants séparés. 



   Les extrémités les plus basses des tubes 26 pénè- trent dans un collecteur transversal 28 à l'extérieur de la paroi postérieure 29 du foyer et les extrémités correspondan- tes des tubes 27 sont engagées dans un collecteur transver- sal 30, également   à   l'extérieur de la paroi 29. Les extrémi- tés antérieures des tubes 26 et 27 pénètrent dans un collec- teur transversal 31 en dehors de la paroi antérieure 32 de la chambre du foyer.

   Le collecteur 28 est relié au corps cy- lindrique 10 par des tuyaux ou tubes de descente 33 disposés de place en place sur la longueur du collecteur 28 et du corps cylindrique 10, et le collecteur 30 est relié par des tuyaux ou tubes de montée 34, le nombre des tubes de descen- te 33 étant de préférence moindre que celui des tubes de mon- tée 34 et ces deux séries de tubes étant décalées l'une par rapport   à   l'autre comme on le voit le mieux   à   la   Fig.6,   de façon que les tubes d'une série puissent croiser ceux d'une autre série. Chacun des tubes 33, 34 est de préférence coudé en un point de sa longueur pour permettre au tube de céder élastiquement si ses deux extrémités tendent   à   se rap- procher l'une de l'autre.

   La rangée de tubes 27 porte une cloison de chicane 36 s'étendant sur une partie de sa lon- gueur et la rangée de tubes 26 porte une cloison de chicane semblable, formée en partie de plaques 35 reposant sur les tubes et en partie par une rangée de plaques 35'entourant les tubes dans un but qui sera décrit avec plus de détails dans la suite. 



   Les tubes 26 et 27 traversent les parois 29 et 32 du foyer par des ouvertures relativement grandes disposées de fagon à permettre aux collecteurs 28,30 et 31 de se dépla- cer l'un par rapport à l'autre et par rapport au corps cylin- 

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 drique 10 sans endommager les parois. Ces ouvertures rela- tivement grandes peuvent être rendues sensiblement étanches aux gaz au moyen de deux plaques 29a entourant le tube et libres de se mouvoir verticalement dans des coulisses formées par des plaques 29b comme on le voit le mieux sur les Figs. 



  2 et 3. Les ouvertures des parois du foyer peuvent être munies d'une fermeture en tale disposée de fagon à s'adapter sur l'ouverture,cette fermeture étant de préférence munie d'une porte 29c au moyen de laquelle on peut avoir accès à l'ouverture pour nettoyer les tubes et détacher les escar- billes déposées sur les tubes 26 et 27. 



   Les gaz chauds venant de la grille 25a s'élèvent entre les tubes 26 et 27 et subissent une déviation du fait des chicanes 35 et 36, puis ils passent entre les tubes 15 et 16 de la chaudière et sortent entre les raccords 23. En passant entre les tubes 26 et 27, ils chauffent naturellement l'eau contenue dans ceux-ci et comme ces rangées sont reliées en série, l'eau et la vapeur s'élèvent par les tubes 26, pas- sent ensuite dans le collecteur 31, puis dans les tubes 27 et les tubes de montée 34 pour gagner le corps cylindrique à vapeur et à eau. L'eau passe de même de ce corps cylindri que à vapeur et   à   eau 10 par les tubes de descente 33, au collecteur 28. 



   Cette disposition assure une circulation dans les tubes de l'écran   à   escarbilles, tout-a-fait indépendamment de la circulation dans les tubes   à   eau 15 et 16 et leurs collecteurs respectifs de montée et de descente aboutissant dans le corps cylindrique 1 à vapeur et   à   eau. Ceci permet une circulation très rapide dans les tubes 26 et 27, ce qui est nécessaire évidemment parce que ces tubes sont soumis à l'action des gaz les plus chauds.

   Les escarbilles chaudes      

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 heurtant les tubes et les chioanes de l'écran à escarbilles sont refroidies suffisamment pour adhérer à celui-ci, mais comme ces deux rangées de tubes sont largement espacées, il n'y a pas en général de formation de ponts entre les tubes des deux rangées et en outre, comme la masse d'escar- billes s'accumule à l'état plastique, elle s'écoule des tu- bes et des chicanes montées sur ceux-ci, lorsuq'elle s'y est accumulée en quantité considérable.

   La masse d'escarbil- les ou scorie s'accumulant sur les tubes 26 et la chicane 35 est empêchée de s'écouler vers le bas le long des tubes jus- qu'à la paroi 29 du foyer par les grandes plaques   35',   et est arrêtée par des plaques et obligée de tomber sur la cou- che de combustible située sur la grille 25a Pendant le temps mis par les gaz pour atteindre la série inférieure de tubes 16, la plus grande partiesdes escarbilles produisant des scories aura été enlevée des gaz, de sorte qu'il ne se produira que peu ou pas de dépÉt sur les tubes 16.

   En outre, du fait que les rangées 26 et 27 sont placées à une distan- ce considérable endessous du faisceau 16, on empêche toute formation de courants séparés dus au refroidissement partiel d'une partie des gaz par ces tubes, parce que l'espace si- tué au-dessus de la rangée 27 est suffisant pour permettre aux gaz de se remélanger pour entrer dans les tubes 16 en étant   à   peu près uniformément chauffés, au lieu de   présen-   ter des courants de gaz relativement chauds et de gaz rela- tivement froids, comme ce serait le cas si les rangées 26 et 27 se trouvaient tout près des tubes 16. 



   L'enveloppe 37 est de préférence disposée de façon à couvrir les tubes 33 et 34 et elle peut être munie d'une ouverture 38 par laquelle on peut avoir accès à ces tubes ainsi qu'aux collecteurs descendants de la chaudière. Une poche à suie 39 a été représentée, avec une porte 40 parla- 

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 quelle on peut avoir accès aussi bien à   l'arrière   de la chaudière qu'à la poche à suie elle-même. 



   La Fig. 7 représente une variante dans laquelle on n'emploie qu'une seule rangée de tubes pour l'écran, à escarbilles, les tubes 27' étant reliés par leur extrémité supérieure à un collecteur transversal 30' dans lequel sont engagés des tubes de montée 34' pénétrant dans le corps cy- lindrique à vapeur et   à   eau 10. Les extrémités inférieures des tubes 27' pénètrent dans le collecteur 31' qui peut être relié   à   l'une ou l'autre de ses extrémités, ou aux deux, par des tuyaux de descente 33 Des rangées de plaques 27a repo- sant chacune sur deux tubes 27', comme le montre la Fig.8 s'étendent en travers de la chambre du foyer. Ces rangées sont séparées, comme on l'a représenté, pour permettre le passage du gaz entre les tubes 27'. 



   On a représenté le foyer alimenté au moyen d'un chargeur alimenté par dessous 25", à tirage forcé, la chambre de combustion comportant une paroi antérieure 32' et une paroi postérieure 29'. Dans cette forme de réalisation, les gaz s'élèvent comme précédemment entre les tubes 27' de l'é- cran   à   escarbilles, dans lesquels on entretient au moyen des tuyaux de descente 33 des tubes 27' et des tuyaux de mon- tées 34' une circulation qui est indépendante de la circula- tion dans les tubes 15 et 16 et leurs collecteurs.

   Les tubes 27' peuvent être placés à intervalles désirés en travers du foyer et sont de préférence plus rapprochés que lorsqu'on emploie plusieurs rangées de tubes pour l'écran à escarbilles, Les tubes 27' traversent la paroi antérieure et la paroi pos- térieure du foyer par des ouvertures disposées de fagon à être maintenues fermées tout en permettant un mouvement ver-   tical des tubes 27' par rapport à ces parois ; cesfermetures   peuvent avoir la forme décrite et représentée à propos de la Fig.l. 

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   Une   poche à   suie 39'est munie d'une porte 40' par laquelle on peut avoir accès non seulement dans la poche   à.   suie mais aussi aux tubes 34'et aux collecteurs descendants, l'enveloppe 37' recouvrant les tubes 34
Au lieu de la disposition de plaques représentée à la Fig. on peut'avoir recours à celle représentée aux Figs. 



   9 et 10. Dans cette forme de réalisation, chaque tube 27 est entouré d'un manchon cylindrique en travers de la chambre du foyer, ces manchons étant avantageusement faits de deux parties semi-cylindriques 41 et 42 présentant des rainures intérieures engagées sur les rebords de pièces métalliques
43. 



   Si on le désire, ces manchons peuvent être employés pour une partie seulement des tubes 27 les plaques plates
27a étant employées pour le restant, ou bien les manchons peuvent être employés pour une partie seulement de la longueur des tubes 27
Bien que l'invention ait été représentée dans son application à une chaudière à tubes d'eau dont l'inclinaison est voisine de 1 horizontale, il va de soi qu'elle peut être appliquée à d'autres types dans lesquels il est désirable de séparer par un écran les escarbilles avant que les tubes d'eau relativement peu espacés et habituellement en quinconce soient atteints. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1.- Chaudière à tubes d'eau comportant une série de tubes d'eau destinés à venir en contact avec les gaz du foyer et reliés à leurs extrémités de manière à former un circuit de circulation, caractérisée par une seconde série de tubes d'eau disposée entre la source des gaz chauffés par le foryet et la première série de tybes et située à une assez <Desc/Clms Page number 9> grande distance de l'une et de l'autre, cette seconde série de tubes s'étendant dans et en travers de la trajectoire des gaz se dirigeant vers la première série, et les extrémités de cette seconde série de tubes étant reliées à la chaudière de manière à former un circuit de circulation indépendant de celui formé par la première série de tubes.

   2.- Chaudière à tubes d'eau comportant un faisceau de tubes d'eau faiblement inclinés et reliés à leurs extré- mités à des collecteurs qui sont à leur tour reliés à un corps cylindrique à eau et à vapeur, caractérisée par une seconde série de tubes faiblement inclinés s'étendant en travers du foyer en dessous de ce faisceau et dans et en travers de la trajectoire des gaz se dirigeant vers ce fais- ceau, et séparée par une assez grande distance de celui-ci et de la source des gaz chauffés par le foyer, les extrémi- tés des tubes de cette seconde série étant reliées au corps cylindrique à eau et à vapeur de manière à formr un circuit de circulation indépendant de celui du faisceau principal.

   3.- Chaudière à tubes d'eau suivant la revendi- cation 1 ou 2, dans laquelle la série de tubes inférieure comporte plusieurs rangées et les tubes de chaque rangée sont plus largement espacés dans le sens transversal de la chaudière que les tubes du faisceau principal.

   4.- Chaudière à tubes d'eau suivant les revendica- tions 1 à 3, dans laquelle les extrémités de la seconde sé- rie de tubes sont reliées par des collecteurs et ceux-ci sont reliés au corps cylindrique, le collecteur situé à l'extrémité supérieure des tubes étant relié au corps cy- lindrique par plusieurs tuyaux espacés sur la longueur du collecteur et du corps cylindrique.

   5.- Chaudière à vapeur suivant les revendications 1a 4, dans lequel la seconde série de tubes traverse des <Desc/Clms Page number 10> ouvertures dans les parois du foyer, et les collecteurs aux- quels ces tubes sont reliés sont disposés à l'extérieur du foyer.

   6.- Chaudière à vapeur suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les ouvertures des parois du foyer à travers lesquelles passent les tubes de la seconde série sont fermées par des dispositifs de fermeture destinés à permettre aux tubes de se mouvoir perpendiculairement à leurs axes.

   7 Chaudière à vapeur suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la seconde série de tubes com- prend un nombre égal de rangées de tubes reliés par des col- lecteurs disposée de manière à produire une circulation d'eau en série dans les tubes, d'arrière en avant et d'avant en arrière en travers du foyer, entre le collecteur inférieur et le collecteur supérieur.

   8. - Chaudière @ tubes d'eau suivant les revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que chaque tube de la seconde série est entouré d'une tuile réfractaire à son extrémité inférieure, près de la paroi du foyer et à l'in- térieur de celle-ci.

   9.- Chaudière à tubes d'eau suivant les revendica- tions 1 à 7 caractérisée en ce que la seconde série de tubes d'eau faiblement inclinés est divisée en plusieurs rangées alternativement inclinées en sens opposés, des plaques de chicane 'tant placées sur chaque rangée de ces tubes et s'é tendant, à partir des extrémités inférieures des tubes et vers l'intérieur, sur une partie de la section transversale de la chambre du foyer.

   10. - Chaudière à tubes d'eau suivant la revendica- tion 9, caractérisée en ce que la chicane située sur la ran- gée inférieure de la seconde série de tubes d'eau présente uirepartie agrandie entourant les tubes près des parois du <Desc/Clms Page number 11> foyer.

   11.- Chaudière & tubes d'eau suivant la revendica- tion 10, caractérisée en ce que la chicane présente, près de son extrémité inférieure, une partie s'étendant en dessous de sa surface inférieure qui a pour effet de faire tomber dans le foyer la masse d'escarbilles ou scorie qui stécoule vers le bas le long de la chicane.

   12. - Chaudière à tubes d'eau suivant la revendica- tion 10, caractérisée en ce que la partie principale des tuiles de la chicane repose sur les tubes de la rangée en laissant les tubes à nu en dessous des tuiles et que des manchons ou tuiles entourent les tubes près de l'extrémité inférieure de la chicane, ce qui a pour effet de faire tom- ber dans le foyer la scorie qui s'écoule vers le bas le long de la chicane et des tubes.