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GENERATEUR DEVAPEUR OU .APPAREIL ANALOGUE
Cette invention a trait aux moyens servant à effectuer un échange rapide et efficace de chaleur, en particulier entre des fluides et sera décrite ci-après en se référant à son application à la production de vapeur d'eau Toutefois, il eat bien entendu que l'in vention n'est pas limitée à la forme de réalisation ou aux applications représentées et décrites.
Dans le procédé de production de vapeur, faisant l'omet du.'brevet belge N 331,027 du 28 Novembre
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1926, on assure l'échange rapide de la chaleur entre l'agent ou véhicule de chauffage et l'eau dont la va- peur doit être engendrée en effectuant d'une façon continue une circulation positive de l'eau suivant un chemin pré déterminé qui comprend dea éléments générateurs,de vapeur dans lesquels :
seau. sous forme d'une pellicule descendant sous l'action de la pesanteur sur un des côtés des parois de ces éléments, est exposée à la chaleur con duite à travers les dites parois et provenant de l'agent eu véhicule de chauffage se mouvant sur les cotés opposés des parois*
Bans les types ordinaires de chaudières ou générateurs de vapeur, dans lesquels la vapeur est obtenue en faisant bouillir des masses importantes d'eau, 'et s'en repose presque entièrement sur des courants de convertin pour la circulation de l'eau; et il en résulte qu'un chauffage uniforme du contenu d*eau de la chaudière est rarement obtenu.
De plus, fréquemment, des parties des surfaces de chauffe de ces chaudières sont sensiblement isolées de l'eau par la vapeur engendrée et, en addition, le mouvement de la vapeur engendrée partant des surfaces de chauffe et passant à travers la masse d'eau provoque des courants tourbillonnants et transversaux qui empêchent l'uniformité de direction des courants de convection qui est usuellement nécessaire pour obtenir le maximum d'effi cacité d'échange de chaleur de la construction de chaudière.
Un des buts de la présente invention est non seulement de seconder ou compléter l'action génératrice de vapeur de la chaudière ordinaire en prévoyant des moyens auxiliaires qui utiliseront une partie de la chaleur de l'agent de chauffage qui n'a pas été utilisée dans son passage à travers ou sur la chaudière ordinaire, mais aussi
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de perfectionner et de diriger positivement la circula- tion de l'eau dans la chaudière' elle-même pour augmenter son efficacité de production.
A cet effet, un des buts de l'invention est de relier à des chaudières de construction ordinaire des éléments de transfert de chaleur auxiliaire basés sur les principes de l'échange de chaleur décrits dans le brevet précité, de façon qu'ils aient pour effet de compléter Inaction de ces chaudières, d'abord en conservant la chaleur de logent ou véhicule de chauffage en ce sens que leur action d'échange de chaleur plus efficace em prunte à l'agent ou. véhicule de chauffage des calories qui ne lui ont pas été enlevées, dans le passage de l'a gent ou véhicule à travers ou sur la chaudière principale,
et ensuite en dirigeant l'eau de la chaudière délivrée aux dits éléments ou circulant à travers les dits éléments de façon à provoquer une circulation définie et avantageuse sur les surfaces de transfert de la chaudière.
Il ressort de ce qui précède qu'un des buts importants de l'invention est daugmenter l'efficacité de la chaudière ordinaire employée comme générateur de vapeur en augmentant directement l'action génératrice de la chaudière elle-même, ce qui permet d'augmenter la capa- cité des installations existantes sans les agrandir sensi blême nt..
Un autre objet de l'invention est d'augmenter l'efficacité finale des installations de production de vapeur considérées dans leur ensemble et de diminuer les températures de cheminée en complétant Inaction d'échange de chaleur des chaudières des anciens types par une action d'échange de chaleur ayant lieu dans les éléments auxiliaires
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ajoutés aux chaudières. de telle sorte qu'une proportion plus grande du nombre total de calories peut être extraites des gaz chauffés ou des autres véhicules de chaleur em- ployés pour chaufferies chaudières.
Un autre but de l'invention est de relier les éléments auxiliaires à la chaudière ordinaire de façon à assurer la circulation de l'eau de chaudière dans un circuit d'eau positivement défini comprenant au moins une partie de la chaudière et, de préférence, par une pompe ou autre moyen convenable, d'établir une une circulation positive de l'eau dans ce circuit indé- pendamment de l'action de convection et, de préférence, dans une direction telle qu'on obtienne le minimum d'obstacle de la part de la vapeur engendrée et le ma- ximum d'effet d'échange de chaleur.
L'invention a en outre pour objet de diriger la circulation de l'eau de la chaudière suivant des ca- naux définis de façon à permettre un traitement efficace de l'eau pour en enlever les impuretés
D'autres buts et caractéristiques importantes de l'invention ressortiront de la description donnée ci- après en se référant aux dessins annexés qui représentent l'application de l'invention à des chaudières de divers types normaux .
Dans ces dessins Fig.l représente 1$application de l'invention à une chaudière du type à corps longitudinal et à tubes d'eau inclinés. fig.2 montre l'application de l'invention à une chaudière à corps transversal et à tubes deau incli- nés
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fig.3 montre l'application de l'invention à une chaudière du type Lancashire.
Fig.4 montre l'application de l'invention à une chaudière du type tubulaire à retour horizontal. fig.5 est une coupe transversale de fig.4 et représente la disposition des tuyaux servant à délivrer leau non vaporisée revenant des éléments auxiliaires producteurs de vapeur à la chaudière principale.
Fig.6 montre l'application de l'invention à une chaudière du type Wickes avec les, éléments auxiliaires générateurs de vapeur placés au-dessous du niveau d'eau principal de la chaudière principale.
Fig.7 montre une façon d'employer la chaudière de fig.6 à la fois comme générateur et comme surchauffeur en mainteant le niveau d'eau dans le collecteur incliné en un point situé au-dessous de la connexion, avec le collecteur ,des tubes les plus hauts du générateur.
Fig.8 montre une disposition par laquelle le collecteur supérieur des éléments auxiliaires produc- teurs de vapeur peut être divisé positivement en deux chambres reliées entre elles de telle sorte que la va- peut engendrée dans les éléments reliés à une chambre traversera les tubes générateurs de la chambre suivante avant de passer à la tuyauterie de vapeur et sera ainsi surchauffée.
Fig.9 montre l'application de l'invention à une chaudière du type de la marine écossaise.
Fig.10 montre l'application de l'invention à une chaudière verticale à tubes d'eau du type wockes avec les éléments auxiliaires générateurs de vapeur si tués au-dessus du niveau d'eau principal de la chaudières Fig.ll est un détail montrant la position
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d'une chicane dans le dôme de vapeur au point où le générateur auxiliaire délivre 6 en eau de retour dans la chambre supérieure de la chaudière principale.
fig.12 montre l'application de l'invention à une chaudière à tubes d'eau courbes et à corps trans- versaux , du type Stirling* Fig.13 montre Inapplication de l'invention à plusieurs chaudières du type ordinaire avec les moyens auxiliaires échangeurs de chaleur ou générateurs de vapeur situés dans le carneau ou cheminée commun aux chaudières*
Fig. 14 montre l'application de l'invention à une chaudière verticale du type ordinaire à tubea de . fumée, avec des modifications qu'on se propose d'apporter à la construction interne de la chaudière à tubes de fumée elle-même. fig.
15 représente une construction de moyens pour diriger l'eau de retour provenant du mécanisme générateur de vapeur auxiliaire vers la surface externe des tubes de la chaudière à tubes de fumée de façon à cons- tituer des pellicules sur ces tubes, cette figure étant un plan d'une disposition d'un tuyau ou collecteur prin cipal et de tuyaux distributeurs de jets latéraux. fig,16 est un détail représentant la façon dont les tuyaux d'injection de fig.l5 délivrent leurs jets vers les tubes de fumée. fig.17 est un détail en coupe transversale représentant une autre façon de diriger l'eau de retour vers lea tubea de fumée pour constituer des pellicules sur ces tubes.
Fig.18 est une coupe verticale suivant 18-18, fig.17.
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Fig.l9 et 20 sont respectivement une coupe horizontale et une coupe verticale montrant une autre forme de réalisation des moyens pour diriger l'eau de retour vers les surfaces externes des. tubes de fumée de façon à constituer des pellicules sur ces tubes. fig.21 montre Inapplication de l'invention à une chaudière verticale à tubes de fumée dont les éléments auxiliaires échangeurs de chaleur ou générateurs de vapeur s'étendent verticalement à travers les tubes de fumée de la chaudière. fig.22 et 23 représentent des dispositions pour distribuer l'eau aux extrémités supérieures des tubes générateurs auxiliaires.
Fig.24 montre la disposition des collecteurs situés aux extrémités inférieures des éléments auxiliaires échangeurs de chaleur ou générateursde vapeur de fig.21.
Fig.5 montre l'application de l'invention à une chaudière marine du type Thorncroft. fig.26 est un détail montrant une forme convenable des moyens pour projeter les jets de forma- tion de pellicule dans les tubes auxiliaires échangeurs de chaleur ou générateurs de vapeur. fig.27 et 28 montrent deux autres formes de réalisation de !*invention dans le cas d'une chaudière à tubes, de fumée du type de fig.21 fig,29 est une coupe d'une chaudière à tubes d'eau du type Wickea.avec tubes générateurs auxiliaires placés entre les. tubes d*eau. fig.30 et 31 sont des coupes horizontales faites à travers les tubes et montrent deux dispositions
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différentes de tubes générateurs auxiliaires.
Fig.32 est une coupe verticale suivant 3-32 fig.31*
Dans les diverses figures du dessin, W L désigne un niveau d'eau, F un tuyau d'alimentation et
E P un tuyau d'égalisatin
Ainsi qu'il a été dit précédemment, l'inven tion a trait d'une façon générale, à des perfectionnements aux chaudières du type ordinaire à ébullition d'une masse d'eau, de telle sorte que l'efficacité de ces chaudières est non seulement augmentée, mais que l'action des chaudières est en outre préférablement secondée ou complétée de façon à tirer un meilleur parti des colories que renferment lea moyens de chauffage employés pour chauffer les chaudières.
On a représenté et l'on va décrire l'applica tion de l'invention à divers types bien connus de chau- dières.Toutefois, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à son application aux types de chau- dières représentés et décrits et qu'elle est généralement applicable à l'industrie des chaudières ou générateurs de vapeur.
Dans les diverses formes de réalisation repré- sentées, les éléments échangeurs de chaleur ou générateurs de vapeur du type décrit dans le brevet belge N 331,027 précité sont reliés au type particulier de chaudière auquel l'invention est destinée à être appliquée et aussi, de préférence, à des moyens pour effectuer la circulation de l'eau dans ces éléments, de telle manière que la cir- culation ainsi établie effectue une circulation positive et avantageuse de l'eau dans la chaudière principale, ce qui augmente l'efficacité de production de vapeur de la
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chaudière elle-même en même temps que les éléments auxi liaires augmentent ou complètent l'action de production de vapeur de la chaudière.
Dans la forme de réalisation représentée sur la fig.l, qui montre l'application de l'invention à une chaudière du type à tubes inclinés et à corps longi- tudinal, on a représenté les éléments générateurs de va- peur auxiliaires comme étant situés dans la cheminée 2. reliée à la chambre de chauffage ,4 de cette chaudière, ces éléments comprenant les tubes relativement longs 6 de petit,. diamètre qui caractérisent les générateurs de vapeur décrits dans le brevet susmentionné.
Les tubes 6, sont reliés à leurs extrémités supérieures à des collec- teurs 8 qui sont reliés à leur tour à un collecteur d'eau incliné 10 auquel de l'eau est délivrée d'une façon continue, les extrémités inférieures des tubes étant reliées similairement à des collecteurs d'échappement 12 qui sont reliés à leur tour 9. un pot séparateur de vapeur 14.
Pour que le générateur auxiliaire ainsi constitué puis- se, non seulement seconder ou compléter , mais aussi accé- lérer, l'action génératrice de la chaudière elle-même, l'eau délivrée au collecteur d*eau 10 est préférablement dérivée du corps de la chaudière et, dans la présente construction, elle est dérivée de la partie inférieure du dit corps 16 par un tuyau 18 relié à une pompe 20 qui refoule l'eau du corps 16 par un tuyau 22 dans le collecteur d*eau 10
La pompe 20 fournit préférablement l'eau d'une façon continue au collecteur 10 en quantité telle qu'un
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excès d*eau par rapport à la capacité de promotion des tubes 6 est introduit d'une façon continue dans ce collec- teur,
de sorte que la vapeur d'eau et l'eau sont toutes deux délivrées des extrémités inférieures des tubes dans les collecteurs 12 et de ceux-ci dans le pot sépa- rateur de Tapeur et d*eau 14, l'eau en excès recueillie dans le pot 14 étant ramenée par le tuyau 24 au collecteur de boue 26 de la chaudière à tubes d'eau inclinés.
Dans la construction représentée, le collecteur de boue 26 est relié au collecteur 26a de la chaudière, ce collecteur a
26 communiquant avec la chaudière principale par le tuyau 30 ou le tube de circulation de retour relié au corps 16 Faur accentuer la direction particulière du courant d'eau du corps 16 au tuyau 18 une chicane 32 peut être placée dans le corps 16 entre la sortie du tuyau 18 et l'entrée du tuyau 30.
La gapeur engendrée dans les tubes 6 et qui se sépare de l'eau en excès dans le pot 14 peut être conduite directement dans la conduite de vapeur principale 34 laquelle conduite reçoit la vapeur du corps 15 de la chaudière principale ,une soupape de sûreté 36 étant préférablement située a la jonction entre le pot 14 et la conduite 34 le corps 16 étant préférablement aussi muni d'une soupape de sûreté 38 comme représentée
Le complément d'eau d'alimentation destiné à remplacer l'eau convertie en Tapeur dans la chaudière et dans les tubes auxiliaires 6 peut être introduit comme jusqu'à ce jour dans le tambour 16 par le tuyau d'alimen- tation 40 ou bien,
de préférence il peut être introduit dans la tubulure d'admisson de la pompe 20 par le tuyau
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d'alimentation 42 de façon qu'il se mélange avec l'eau chaude provenant du corps 16 et soit alors conduit par le tuyau 22 au collecteur d'eau 10 et revienne ensuite par les. collecteurs 8 les tubes 6 les collecteurs 12 et le pot 14 à la. chaudière principale, étant ainsi chauffe, d'une manière parfaite avant son introduction dans la chaudière principale.
L'eau dérivée du collecteur d'eau 10 est introduite dans les tubes par les collecteurs 8 à travers des ouvertures d'injection que présentent ces col lecteurs,cette construction étant représentée e n détail sur la fig. 26 Ces ouvertures dinjection ont un diamètre tel et sont dirigées de telle sorte que l'eau est intro- duite dans les tubes 6 en quantité inférieure à celle qui suffit pour remplir chaque tube et est projetée contre la surface interne de chaque tube de façon qu'elle forme une pellicule sur la paroi du tube, la quantité d'eau introduite dans chaque tube étant dans la plupart des cas préférablement supérieure à celle qui se vaporise dans son trajet à travers les tubes,
de sorte qu'il s'échappe ± la fois de la vapeur et de l'eau par l'extré mité inférieure de chaque tube
Gamme représenté sur la fig.26, les ouvertures d'injection 44 sont formées dans une chemise de distri- bution démontable 46 cette chemise étant réglable autour de l'axe longitudinal du collecteur 8 de façon à varier l'inclinaison de l'ouverture d'injection 44 par rapport à l'axe du tube 6 Quand le réglage désiré a été obtenu pour diriger le jet contre la surface interne du tube 6 la chemise 46 peut être fixée dans sa position réglée à l'intérieur du collecteur 8 de toute manière convenable.
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La circulation, dans la construction de fig.l, peut être appelée circulation en série-parallèle. Une partie de l'eau ayant passé dans le tube 6, et pénétré dans le pot 14 se rend au collecteur 26a par le tuyau 24, puis revient par les tubes à eau de la chaudière princi pale au corps 16. En quittant le corps 16 l'eau est aspirée par le tuyau 18 et délivrée au collecteur d'eau 10 pour être dirigée une fois de plus le long des tubes
6 D'autres parties de l'eau peuvent passer seulement par les tubes 28 au tambour 16 et de celui-ci, par le tuyau 30 au collecteur 26a -.
Toutefois, il existe une circulation constante et relativement rapide de l'eau en contact à la fois avec les tubes de la chaudière principale et les tubes ± du générateur auxiliaire.
Dans la construction de fig.2, dans laquelle l'invention est appliquée à une chaudière à tubes d'eau inclinée comportant un corps transversal, une légère modification de la circulation est employée. Dans cette construction,le mécanisme générateur de vapeur auxiliaire est disposé dans la cheminée 2 comme dans la fig.l, le générateur de vapeur auxiliaire représenté étant du type comportant une disposition symétrique des tubes 6 cette disposition étant desservie par un collecteur d*eau en V 48 et 1*eau et la vapeur étant séparées dans des pots 50 joints en 52 par un raccord en V,
dont 3.'eau de retour est conduite par un tuyau 54 directement au collecteur de boue 56 et au collecteur 56 qui n'a pas d'autre liai- son avec le corps transversal 58 que celle prévue entre les tubes inclinés 60 et le collecteur 62 et retour par les tubes sensiblement horizontaux 64 L'eau dérivée du corps 58 pour alimenter le mécanisme ou tubes générateurs
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auxiliaires 6 doit, en revenant de ce mécanisme généra- teur par les pots 50 et le tuyau 54 passer par les tubes
60 et 64 de la chaudière principale avant d'atteindre de nouveau le corps 58.
Dans cette forme de réalisation de l'inven tion, l'eau destinée au générateur auxiliaire est prise à la partie inférieure du corps 58 par un tuyau 66travers' préférablement un réservoir à faible vitesse 68 avant d'ê tre introduite dans les tubes 6 ce réservoir étant situé dans cet exemple entre le corps 58 et la pompe 70 qui élève l'eau par le tuyau 72 au collecteur d'eau 48. En prévoyant un réservoir 68 de capacité considérable et en introduisant le complément deau d*alimentation dans ce réservoir,par exemple par un conduit d'admission 74 on peut chauffer l'eau d'alimentaion avant de l'introduire dans les tubes générateurs 6 et, en même temps, le fait que la vitesse de l'eau est ralentie par suite de la grande capacité,
du réservoir permet d'obtenir un dépôt considérable des matières solides que peut contenir l'eau d'alimentation 'ou l'eau de la chaudière, lesquelles matières peuvent être extraites ou évacuées par un robinet .
de vidange 76 L'entrée du tuyau 78 reliant le réservoir
68 à la pompe 70 est préférablement située, comme repré- senté, au-dessus de la partie inférieure du dit réservoir pour permettre aux matières solides de se déposer sans pé- nétrer dans la pompe 70 Si l'on ne désire pas obtenir les avantages de la. décantation et du chauffage dûs à l'introduction de l*eau d'alimentation dans le réservoir 68 on peut introduire' cette eau en tout autre lieu conve nable du circuit deau, par exemple en 80 .
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On remarquera que les caractéristiques repré- sentées relativement à un type de chaudière sont d'ordi- naire également applicables à d'autres types de la même classe générale de chaudière; par exemple,le réservoir 68 qui assure une zone de faible vitesse dans la circula- tion du générateur auxiliaire de fig.2 n'est pas nécessai- rement limité à son application au type particulier de chaudière de fig.2 et l'invention n'est pas non plus limitée à l'emploi d'une zone de vitesse faible comme celle créée par ]Le réservoir 68 en vue d'effectuer la précipita- tion des substances étrangères dans l'eau circulante.
On remarquera que du fait de prévoir pour l'eau circulante un chemin défini suivant lequel sensiblement toute l'eau de la chaudière sera finalement conduite découle la possi- bilité de traiter l'eau de toute manière désirée pour en enlever les substances étrangères. Ceci constitue une caractéristique particulièrement avantageuse de l'inven- tion en ce sens qu'elle permet un traitement sensiblement complet de l'eau des types de chaudières plus anciens et bien connus, opération qui nétait pas pratiquement possi- ble jusqu'à ce jour. De cette manière, la formation d'ins- crustations sur les tubes auxiliaires d'une part et sur les tubes et plaques tubulaires de la chaudière principale d'autre part est notablement diminuée ou empêchée.
Dans la fig.3, l'invention est appliquée à la chaudière du type Lancashire et, dans cette forme de réalisa- tion, le générateur auxiliaire est disposé dans la cheminée pour recevoir les gaz chauds provenant directement de l'extrémité arrière du carneau ou chambre chaud 82 de la chaudière, ce qui modifié la pratique usuelle consistant à prendre les gaz le long et au-dessous de ce type de chaudière avant de les délivrer à la cheminée*
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Dans l'exemple de fig.3,
l'eau qui doit être délivrée aux tubes générateurs 6 est dérivée de l'extré mité antérieure de la partie inférieure 84 de la chau- dière par un tuyau 86 qui la délivre à une pompe 88 la refoulant par un tuyau 90 au collecteur d'eau 10 du même type que celui de fig.1 L'eau de retour délivrée par les extrémités inférieures des tubes 6 pénètre dans le pot 14 et est ramenée par le tuyau 92 à l'extrémité arrière de la partie inférieure 84 de la, chaudière, ce qui améliore la circulation de la chaudière, produit un mouvement de l'eau de 1*arrière vers l'avant à travers la partie inférieure de la chaudière et produit par suite un mouvement de l'eau chauffée de l'avant vers 1 arrière dans la partie supérieure 94 de la chaudière.
La vapeur arrivant du pot 14 peut être conduite dans la tuyauterie de vapeur commune 96 à laquelle le conduit de vapeur 98 provenant de la chambre à vapeur 94 est relié par un tuyau 100 . L'eau d'alimenta- tin destinée à remplacer celle vaporisée dans la chaudière principale ainsi que dans les tubes générateurs 6. peut être introduite dans l'aspiration de la pompe 88 par un tuyau 101 .
Bans les fig.4 et 5 des dessins, l'invention est appliquée alla chaudière tubulaire à retour horizontal - ordinaire, le générateur auxiliaire étant disposé directe- ment au-dessus du carneau d'évacuation d'une chaudière indi- viduelle comme représenté sur la fig.4 ou, dans le cas où il est employé avec une batterie de chaudières, ce générateur pouvant être placé dans la cheminée ou dans la partie verticale du conduit 'de raccordement avec la cheminée située à l'extrémité de cette batterie de chaudières.
Dans cette forme- de réalisation de l'invention, l'eau destinée à être
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délivrée aux tubes générateur ¯6 peut être dérivée de l'extrémité arrière de la chaudière 102 par le conduit de purge 10 d'où elle se rend par le tuyau 106 la pompe 108 et le tuyau 110 au collecteur d'eau 10. L'eau délivrée par les extrémités inférieures des tubes généra- teurs 6 et recueillie dans le pot 14 peut être ramenée à la chaudière 102 par une disposition perfectionnée que l'on va décrire.
Le pot 14 est préférablement relié à un tuyau 112 par un tuyau 115 Le tuyau 112 s'étand comme représenté sensiblement d'un bout à l'autre de la longueur de la chaudière 102 et sert de collecteur pour une série de tuyères d'échappement 116 descendant de branchements latéraux 118 du tuyau 112 ou directement de la partie inférieure du dit tuyau. Ces tuyères 116 sont préférablement disposées de façon à délivrer l'eau de retour directement sur les tubes de fumée 120 de la chaudière.
On voit ainsi que l'eau de retour est efficacement distribuée sur les surfaces de chauffe de la chaudière principale et que, en raison du fait que l'eau destinée aux tubes généra- teurs 5 est prélevée dans la partie inférieure de la chau- dière principale, on obtient une circulation très effective de l'eau dans la chaudière principale au-dessus des tubes de chauffage 120
Si on le désire, le niveau de l'eau dans la chaudière principale 102 peut être abaissé au-dessous des extrémités inférieures des tuyères 116 ainsi qu'au-dessous des tubes de fumée 120 sur lesquels ces tuyères débitent, ce qui permet à l'eau, de retour d'être délivrée sous forme de pellicules sur les surfaces externes des tubes de fumée,
augmentant ainsi l'efficacité du transfert de chaleur et! par conséquent, la quantité de vapeur vapo- risée par unité de temps. Si ceci est fait, il sera dési-
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rable de délivrer aussi l'eau sur les tôles exposées de la chaudière ,par exemple à l'aide de tuyères laté rales 122 pour protéger ces tôles. contre la chaleur et utiliser aussi leurs surfaces internes pour une vaporisation pelliculaire.
L'eau d'alimentation destinée à remplacer celle vaporisée peut être introduite dans la circulation de la chaudière à tout lieu désiré de la circulation. Dans l'exemple représenté, le tuyau d'alimentation 124 est muni de communications commandées par des obturateurs de telle sorte que L'eau d'alimentation peut être introduite à volonté dans l'aspiration de la pompe 108 ou par le tuyau 126 dans la partie inférieure ou la partie supérieure de la chaudière principale 102 le tuyau 136, comme le tuyau 112 étant prolongé préférablement d'un bout à l'autre de la longueur de la chaudière, étant muni de branchements laté- raux 128 et délivrant son eau d'échappement par des tuyères 130 Par une autre communication à obturateur,
l'eau d'alimentation peut être introduite dans le tuyau 112 et être ainsi mélangée avec l'eau de retour du pot 14 pour être délivrée avec cette eau par les tuyères 116 sur les tubes de fumée 120
La fig. 6 montre l'application de l'invention à une chaudière verticale à tubes d'eau du type Wickes com prenant des corps supérieur 132 et inférieur 134 reliés par des tubes d'eau 136 disposés en deux groupes séparés par une chicane verticale 138 qui oblige les gaz chauds provenant de la chambre de chauffage 140 ou d'une autre source de chaleur convenable à s'élever d'abord le long du faisceau avant de tubes pour redescendre ensuite le long du faisceau arrière de tubes dans le carneau be sortie 142 .
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Dans cet exemple, le générateur auxiliaire est situé dans le carnes au de sortie 142 son collecteur d'eau 10 étant au-dessous du niveau 144 de l'eau dans le corps supérieur 132 de la chaudière principale. Ceci permet d'alimenter le collecteur 10 à l'aide d'eau dé- rivée de la chaudière principale sous l'action de la pe- snteur par un tuyau 146 relié à la partie inférieure du corps 132 .L'eau de retour arrivant des extrémités inférieures des tubes 6 et pénétrant dans le pot 14 est conduite directement à la pompe 148 par le tuyau 150, la pompe-la renvoyant par le tuyau 152 au corps inférieur
134 de la chaudière. L'avantage principal de cette dis position est qu'elle n'augmente pas la hauteur de l'instal lation.
Un autre avantage réside dans la. possibilité d'une régulation plus flexible de la hauteur de charge dans les tubes générateurs auxiliaires.
Cette forme de réalisation montre aussi la possibilité d'employer les tubes auxiliaires 6 pour surchauf- fer la vapeur engendrée dans la chaudière principale. Pour cet emploie il est évidemment nécessaire de relier le collecteur 10 à la zone de vapeur de la.
chaudière princi- pale, ceci étant effectué dans le présent exemple par un tuyau 154. les tuyaux 146 et 154 étant reliés au collecteur
10 par un tuyau commun 156 A l'aide d'un obturateur
146a permettant de fermer le tuyau 146, on peut introduire de la vapeur dérivée de la zone de vapeur du corps 132 dans les extrémités supérieures des tbes et délivrer cette vapeur dans le pot 14, puis la conduire par le tuyau de communication 158 à la tuyauterie de vapeur principale
160, la communication directe entre le corps 132 et cette .
tuyauterie étant coupée par un obturateur convenable prévu sur le tuyau 162 Un obturateur 150a est aussi préf é rablement
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prévu sur le tuyau 150 de façon que la pompe 148 soit isolée du pot 14
On voit aussi que le fait de maintenir l'ob turateur 146a du tuyau 146 ouvert en même temps que la communication avec la zone de vapeur du corps 132 est maintenue ouverte, un mélange de vapeur et d'eau peut être délivré au collecteur 10. ce qui règle le degré de sur- chauffage de telle sorte que de la vapeur surchauffée sera fournie par le pot 14 à toute tempérarure désirée.
En outre, comme représenté sur la fig.8, le collecteur 10 peut être muni de moyens tels qu*un obturateur 164 permet- tant de le diviser en deux sections, l'eau étant intro duite dans la section inférieure par les tuyaux 146 et 156 et la vapeur étant introduite dans la section supérieure par les tuyaux 154 et 156bUne autre communication 166 peut être prévue avec la moitié supérieure du collecteur pour permettre de retirer de la vapeur de la partie supérieure,,si.on le désire. Dans ce cas, l'obturateur 146b et l'obturateur 158a du tuyau 158 peuvent être fermés.
L'eau passant par le tuyau 146 et les. tubes inférieurs du générateur auxiliaire se transformera en vapeur, s'é lèvera dans les tubes supérieurs du générateur auxiliaire et sortira par la communication 166 En fermant l'obtura- teur 166 et ouvrant l'obturateur 156a on pourra faire passer la vapeur surchauffée engendrée dans les tubes supé- rieurs à travers la chambre à vapeur de la chaudière Wickes, ce qui améliorera la qualité de la vapeur délivrée par cette chaudière à la tuyauterie de vapeur 160 . * L'obtura- teur 164 peut aussi être remplacé par un régulateur de niveau d'eau.
La variante de fig. 7 utilise un régulateur de niveau d*eau pour modifier 1* alimentation d'eau dérivée du tuyau146 la vapeur et l'eau étant délitées dans la
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partie inférieure du collecteur et séparées, la vapeur s'élevant au sommet du collecteur et descendant dans les tubes générateurs supérieurs, tandis que l'eau descend dans les tubes générateurs inférieurs.
Le conduit d'alimentation relié à la circu- lation d*eau pour délivrer de l'eau destinéeà remplacer celle vaporisée peut être laissé à sa place habituelle comme représenté en 168 ou bien comme dans certaines des autres formes de réalisation de l'invention il peut être relié à la circulation d*eau soit sur le coté refou- lement, suit sur le côté aspiration de la pompe.
Dans la fig.9 l'invention est appliquée à une chaudière du type de la marine écossaise, le générateur auxilaire étant situé dans le carnea ou chaminée d'échap pement 2 de cette chaudière, et l'eau destinée à alimenter le générateur auxiliaire étant dérivée de la partie infé- rieure du corps par le tuyau 170 et délivrée à la pompe 172 et de celle-ci, par le tuyau 174au collecteur d'eau 10 l'eau de retour étant retirée du pot 14 par le tuyau
176 qui est muni de branchements 1278 180 commandés par des obturateurs * Si l'obturateur du branchement 180 est ouvert et celui du branchement 178 fermé,
l*eau de retour sera délivrée dans la chaudière principale au-dessous du niveau 4' eau 182 Si l'obturateur du branchement 180 est fermé et celui du branchement 178 aussi fermé, l'eau délivrée sera amenée légèrement au-dessus du niveau 182 par un by-pass 184 du branchement 180. ou bien, en ouvrant l'obturateur du branchement 178. l*eau de retour pourra être délivrée dans la chaudière à un point encore plus élevé. Comme dans la forme de réalisation déjà décrite, la vapeur du pet 14 est préférablement conduite direc- tement à la tuyauterie de vapeur principale 186 à laquelle la chaudière principale 188 est reliée.
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On empêche la possibilité que les tubes générateurs auxiliaires soient détruits par le manque d'eau d* alimentation en disposant un tuyau de vapeur 395 partant du sommet du collecteur supérieur et des obtura- teurs 396 et 397 dont le fonctionnement est régi par un arrêt de la pompe.
Cet arrêt peut déterminer,la commande des obturateurs. de deux façons* Quand la pompe s'arrête, la différence de pression entre le tuyau 174, et la chambre à vapeur de la chaudière principale tombe à zéro et peut agir sur un dispositif à pression différentielle 398 qui actionne à son tour des relais électriques fermant l'obturateur 397 et ouvrant l'obturateur 396 Toute la vapeur engendrée monte alors dans les tubes générateurs auxiliaires et sort par le tuyau de vapeur 395 protégeant ainsi les tubes générateurs auxiliaires contre la destruction et délivrant de la vapeur surchauffée.
L'arrêt de la pompe peut aussi actionner un régulateur 394 qui actionne les mêmes relais électriques* D'autres instruments peuvent être substitués au dispositif à pression différentielle et au régulateur lorsqu'on le désire* Ce type de commande peut être appliqué à l'une quelconque des installations repré- sentées dans lesquelles les tubes gééérateurs auxiliaires sont placés à une certaine hauteur au-dessus de la chau- dière principale.
Dans les fig.10 et 11, l'invention est appliquée à une chaudière verticale à tubes d'eau du type Wickes, et le générateur auxiliaire est-situé au-dessus du niveau d'eau de la chaudière principale, ce qui distingue cette forme de réalisation de celle des fig.6, 7 et 8.
L'eau dérivée du corps inférieur'134 dela chaudière par un tuyau 190 passe à la pompe 192 ou, par un by-pass 194 à la pompe auxiliaire 196 et elle est élevée par l'une ou chacune
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de ces pompes et le tuyau 198 jusqu'au collecteur 10 du générateur auxiliaire. L'eau de retour du pot collecteur et séparateur ,14. est transportée dans le corps supérieur
132 de la chaudière par le tuyau 200 étant préférablement ramenée à. la chaudière au-dessus du niveau d*eau 144 pour supprimer l'influence de la vapeur dans le corps
132 une chicane 202 peut être placée au-dessus de l'ouverture par laquelle le tuyau 200 débouche dans ce corps.
Veau d* alimentation peut pénétrer par le tuyau 168 comme dans la chaudière ordinaire de ce type, ou bien elle peut être introduite dans toute partie convena- ble du circuit extérieur cemme dans certaines des autres formes de réalisation de l'invention*
L'extrémité inférieure .du collecteur infé rieur ou pot séparateur du générateur auxiliaire est reliée au corps à vapeur de la chaudière Wickes au-dessus du niveau d'eau. La partie supérieure du dit pot est reliée à la tuyauter de vapeur en parallèle avec la chaudière Wickes.
Ceci assure un service très souple, étant donné que lorsque la chaudière wickes développe de la vapeur très rapidement pendant que le générateur auxiliaire ne produit pas beaucoup de vapeurs la vapeur de la chau- dière Wickes peut passer directement par le tuyau de va- peut,, ou en partie par le tuyau de vapeur et en partie par le pot du générateur auxiliaire. Inversement, quand le générateur auxiliaire travaille à un taux très élevé, une partie de la vapeur se sépare dans le pot et est délivrée par la communication supérieure, tandis qu'une partie de la vapeur peut être délivrée dans le corps à vapeur de la chaudière Wickes et passer à l'extérieur par le tuyau de vapeur.
Dans la fig.12 linvention est appliquée à
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une chaudière du type-à corps transversaux et à tubes courbes, la chaudière représentée étant du type Stirling
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bien connu.* Cette application fait particulièrement ressors tir l'avantage de l'invention en ce sens que l'efficacité de la chaudière est augmentée du fait que la circulation de l'eau dans cette chaudière est rendue plus active.
Dans cette chaudière, la circulation normale de l'eau, lorsque le générateur auxiliaire n'existe pas,
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est la suivante: En quittant le corps z16 , l'eau descend dans les tubes bzz au corps 208$ puis remonte par les tubes 210 au corps 214 et revient au point de départ par les
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tubes à eau bzz0.
Cette circulation est due au fait que l'eau située dans les tubes antérieurs qui sont exposés aux gaz lesjplus chauds s'échauffe beaucoup plus et devient par conséquent beaucoup plus légère que l'eau des tubes 212
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4,uand la vaporisation commence, l'ébullition qui a lieu dans les tubes antérieurs est beaucoup plus intense que dans les tubes intermédiaires et tend à entraîner l'eau avec la vapeur L'eau d'alimentation du tambour 206 descend
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per les tubes arrière 204 au corps zoos où elle rejoint le circuit principal de l'eau* Les corps 214 et 316 sont reliés entre eux par les tubes de vapeur 318 ainsi que
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par lea tubes d'eau bzz0,,
la vapeur susceptible de se séparer dans le corps 214 étant ainsi conduite à la chambre
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à vapeur du carps bzz d*où elle s'échappe par le tuyau de vapeur 222 * Le corps 06 est aussi préférablement relié par un tuyau de vapeur au corps 816 , mais il n'existe pas de communication deau, si ce n'est pas les tubes 204
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et les tubes 210 et 212 .
En prenant l'eau pour les tubes générateurs auxiliaires 6¯ dans le corps 214 comme repré-
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senté, et ce, par le tuyau 326 , la pompe 228, le tuyau
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230 et le collecteur d'eau 10 et en ramenant l'eau du pot collecteur et séparateur de vapeur 14 par le tuyau 232 au corps 206 on établit une circulation positive de l'eau qui augmente considérablement l'efficacité de l'action génératrice de vapeur des tubes 204 210 et 212 , et de cette façon, la générateur auxiliaire non seulement seconde l'action Le la chaudière principale mais par l'action de son propre système de circulation,
il augmente l'efficacité de la chaudière principale elle-même en établissant une circulation plus positive et plus efficace de l'eau.dans la chaudière principale
L'eau d'alimentation peut être introduite dans la chaudière au point usuel par le tuyau 234 , ou bien si on le désire* elle peut être introduite dans le circuit externe, comme par exemple sur le coté aspiration de la pompe 228 par le tuyau d'alimentation 236
Dans la fig.13, l'invention est appliquée à une batterie de chaudière du type ordinaire, le généra- teur auxiliaire étant logé dans le carneau,,
cheminée ou conduit de raccordement de la batterie de façon à utiliser la chaleur résiduelle qui n'a pas été absorbée par ces chaudières dans le passage des gaz à travers elles ou au- dessus d'elles.Dans cette construction, l'eau des tubes générateurs auxiliaires ± est amenée dans une conduite d'admission de pompe commune 238 provenant de la partie inférieure de chacune des chaudières et est élevée par la pompe 240 et le tuyau 242 au collecteur d'eau 10, l'eau de retour du pot 14 étant ramenée aux corps 244 de la batte- rie de chaudières par un tuyau de retour commun 246 muni de branchements 248 aboutissant aux corps respectifs.
La vapeur du pot 14 et la vapeur des corps 244 sont préfé- rablement conduites dans un tuyau de vapeur commun 250 .
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Dans les fig.14 à 20 inclus, l'invention est appliquée à une chaudière du type vertical à tubes de fumée les tubes du générateur auxiliaire étant, dans cet exemple, très inclinés par rapport à la verticale au lieu d'être sensiblement verticaux comme dans les autres constructions précédemment décrites. Dans le pré sent exemple, la construction de la chaudière à tubes de fumée elle-même est aussi modifiée dans une certaine mesure des moyens étant prévue pour diriger l'eau de retour du générateur auxiliaire sur les extrémités supérieures des tubes de fumée sous forme de pellicule léchant les.surfaces externes de ces tubes, le niveau d'eau principal de la chaudière étant préférablement abaissé à cet effet, ce qui augmente le rendement d*échange de chaleur de la chaudière*.
Le générateur auxiliaire est placé dans un carrneau ou communicatin de cheminée inclinée 252 paritant de la chaudière principale 254 et l'eau destinée aux tubes auxiliaires. 6¯ est dérivée du corps inférieur de la chaudière 254 par un tuyau 256 qui la délivre à une pompe 258 celle-ci l'élevant par un tuyau 260 au collecteur d'eau 10 l'eau de retour du pot 14 étant conduite par le tuyau 262 dans la chambre 264 de la chaudière 254 le tuyau 262 débouchant dans la chambre 264 par des orifices situés préférablement de part et d*autre de la chaudière comme représenté, de façon à assurer une distribution plus régulière de l'eau sur une plaque de distribution 266 (fig.17 et 18)
.La plaque 266 présente des ouvertures qui entourent les tubes de fumée 268 et dont les dimensions et la forme sont telles que l*eau descendant à travers elles forme des pellicules concentriques aux tubes de
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fumée 268 lesquelles pellicules, descendant jusqu'au niveau d'eau 270 de la chaudière, sont soumises à l'action de la chaleurconduite à travers les parois des tubes de fumée et sont rapidement converties en vapeur, cette eau étant l'eau de retour à laquelle une chaleur considérable a déjà été communiquée par les tubes 6 du générateur auxiliaire..
Dans les fig.15 et 16 est représentée une autre forme de réalisation des moyens pour assurer la distribution de l'eau de retour sur les tubes de fumée
268 . Dans cette variante, le tuyau de retour 265 est prolongé dans la chaudière et est muni de branchements latéraux 272 présentant des orifices d'injection 2784 projetant les jets d'eau 276 contre les tubes de fumée adjacents 268 .
Comme dans les constructions précédemment décrites, la vapeur du pot 14 est préférablement conduite par un tuyau 282 directement dans une conduite de vapeur commune 284 qui reçoit aussi la vapeur de la chambre 264 par le tuyau 286
Les fig.21 à 24 inclus représentent une autre façon d'appliquer l'invention à une chaudière verti- cale à tubes de fumée. Dans cet exemple, les éléments générateurs auxiliaires, au-lieu d'être situés dans le carneau ou cheminée pour recevoir la chaleur des gaz qui ont traversé d'abord, les tubes de fumée de la chaudière, sont préférablement logés à l'intérieur des tubes de fumée eux-mêmes un tube générateur auxiliaire étant préférable- ment disposé à l'intérieur de chaque tube de fumée.
Cette disposition des tubes générateurs auxiliaires rend néces- saire de prévoir pour ces tubes une disposition de collec- teurs tout à fait différente de celle employée dans les
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autres formes de réalisation précédemment décrites. Dans les fig. 22 23 et 24 sont représentées diverses dispositions de collecteurs.
Dans la construction de fig*21, les petits tubes 6 du générateur auxiliaire sont disposés dans les tubes de fumée 288 de la chaudière 290. Pour donner une extension convenable à ces tubes qui possèdent le petit diamètre usuel des tubes-pellicules employés dans ce type de générateur, les tubes 6 sont préférablement prolongés au-delà de chacune des extrémités des tubes de fumée 288, ce qui assure le contact avec les gaz chauds de l'agent chauffant sur une partie considérablement plus grande du trajet de ces gaz qu'il n'est possible dans le cas des tubes de fumée eux-mêmes.
Il est évident que plusieurs avantages sont assurés par le fait de placer les tubes 6 du générateur auxiliaire dans les tubes de fumée 288 de la chaudière principale. En premiar lieu, le fait de rétrécir les conduits à gaz augmenté la vitesse, et par conséquent l'action d'agitation des gaz..en augmentant de façon corres- pondante le nombre des points de contact des particules de gaz avec les surfaces de chauffe et en assurant par conséquent .un transfert de chaleur plus grand que celui qu'il es.t possible d'obtenir dans la chaudière à tubes de fumée ordinaire.
De plus, une surface de transfert ou de conduction de chaleur beaucoup plus grande est présentée aux gaz dans la partie la plus,chaude de leur trajet, ce qui non seulement effectue une élimination d'une partie plus grande de la chaleur des- gaz dans leur trajet à travers les tubes. de fumée mais assure en outre, en raison du prolon-
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gement des tubes, auxiliaires au-delà des deux extrémités des tubes de fumée, cet avantage que les tubes auxiliaires emprunteront aux gaz une nouvelle quantité de chaleur.
De plues, en raison du fait que l'eau que renferment les tubes 6 descend dans ces tubes sous forme de pellicules sur les surfaces internes des dits tubes, et que ce mouve- ment de l'eau sous Inaction de la pesanteur n*est soumis à aucun obstacle, la quantité de chaleur transférée à l'eau que renferment ces tubes sera aussi beaucoup plus grande, proportionnellement à la surface exposée, que celle transférée à l'eau entourant les tubes de fumée 388 .
Dans la construction de fig.21 comme dans celles précédemment décrites, on tire parti du mouvement d'eau positif qui est essentiel pour délivrer constamment de l'eau aux tubes-pellicules ± pour assurer une cir- culation avantageuse et définie de l'eau dans la chaudière principale.
De préférence, des moyens sont prévus pour prendre l'eau destinée à être délivrée aux tubes 6 dans la chaudière principale 290 Dans le présent exemple, la pompe 294 qui travaille de façon à élever l'eau pour alimenter les tubes 6 par le tuyau 297 débouchant dans le collecteur supérieur ou distributeur d'eau 298 est reliée à la partie inférieure de la chaudière principale 290 par le tuyau 292 Le collecteur 298 comprend des bras ou branchements rayonnants 300 partant d'une colonne montante centrale 302 et recevant les extrémités supérieures des tubes 6 ces bras étant munis de moyens convenables pour projeter des Jets d*eau dans les extrémités supérieures des tubes 6 et contre les parois internes des dits tubes de façon à constituer des pellicules sur ces parois de la manière précédemment
décrite.
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De préférence, la quantité d'eau délivrée aux tubes 6 est plue grande que celle qui se vaporisera dans son trajet à l'intérieur de ces tubes, et l'eau en excès et la vapeur sortant des extrémités inférieures des dits tubes seront reçues par un collecteur qui pourra être établi comme celui de la fig.24 dans laquelle les bras ou branchements 304 sont disposés suivant les rayons d'une conduite enveloppante 306 servant de collecteur d'eau et de pot de séparation de vapeur. La vapeur de la conduite collectrice 306 s'élève par le tuyau 307 à la conduite de vapeur principale 309 qui est aussi reliée à la zone de vapeur 311 de la chaudière 290 . L'eau qui se sépare de la vapeur dans la conduite collectrice 306 descend par le tuyau 313 ,relié à la pompe 294 .
Dans la fig.21 les tuyaux 292 et 313 sont reliés par un T 315 disposé entre la chaudière 290 et la pompe 294
Du fait que la conduite collectrice 306 est située au-dessous du niveau de l'eau dans la chaudière 290 il est important qu'il existe un régulateur de niveau d'eau convenable pour régir la quantité d'eau dérivée de la chaudière 290 et admise dans l'aspiration de la pompe 294, afin qu'il ne s'accumule pas un excès d'eau dans la dite conduite 306 . Dans le présent exemple,
le niveau d'eau est préférablement maintenu au-dessous de la conduite collectrice 306 dans le tuyau 313 et un régulateur de niveau d'eau convenable 317 est prévu en ce point pour régir le fonctionnement d'un obturateur 319 monté sur le tuyau 292 ét par lequel l'eau délivrée par la chaudière 290 à la pompe 294 peut être réglée.
On voit que ce réglage du niveau d'eau joue, en outre, le rôle de fournir de l'eau à la pompe 294 pour alimenter les tubes-pellicules 6 De cette façon,
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si le niveau d'eau dans le tuyau 313 tombait au=dessous d'un point prédéterminé, la quantité d'eau délivrée à la pompe par le tuyau 292 augmenterait,
par suite de l'ouver ture automatique de l'obturateur 319
En addition au fait de maintenir un niveau d'.eau prédéterminé au-dessous de la conduite collectrice
306il est important de maintenir un niveau prédéterminé dans la chaudière principale 290 L'eau d'alimentation destinée remplacer celle transformée en vapeur peut être introduite dans -la chaudière 290 directement ou bien elle peut être mélangée avec l'eau chaude reçue de la conduite collectrice 306 .Dans la construction de fig.21, un régulateur de niveau d'eau 321 relié à la chaudière
290 gouverne un obturateur 323 monté sur le tuyau d'ali- mentation 325 . Ce tuyau est muni de deux branchements commandés par des obturateurs.
L'un 327 , est relié au tuyau 292 entre l'obturateur 319 et le T 315 . L'autre
329 est relié à un tuyau 331 disposé entre le tuyau 296 et la chaudière 290 Grâce à la disposition des obturateurs A et 0 sur les tuyaux respectifs 329 331 et 327 l'eau d'alimentation peut être introduite en divers points de l'appareil générateur de vapeur.
Si les obturateurs B et 0 sont fermés, le régulateur de niveau d'eau 321 aura pour effet d'introduire le complément d'eau d'alimentation directement de la conduite d*alimentation 325 dans la chaudière 290 et les tubes 6 ne recevront que de l'eau ayant déjà traversé la chaudière 290
Si l'on ferme l'obturateur A et ouvre les obturateurs b et 0 l'eau d'alimentation du tyau 325 sera introduite dans l'aspiration de la pompe 294 et l'eau d'alimentation délivrée à la chaudière principale sera alors reçue par l'obturateur ± et le tuyau 331 du tuyau
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296..Si l'on ferme l'obturateur ± et ouvre les obtura teurs A et B
l'eau d'alimtatio pourra être introduite directement dans la chaudière 290 ainsi que dans les tubes par le tuyau 296 .
On voit que les régulateurs de niveau d'eau
317 et 321 ont pour rôle de maintenir ,)on niveau d'eau prédéterminé dans la chaudière 290 ainsi qu'un niveau d'eau prédéterminé au-dessous de la conduite collectrice 306 ce dernier niveau d'eau ayant pour but d'assurer la descente de l'eau sous l'action de .la pesanteur non seule- ment à travers les tubes-pellicules µ¯ mais aussi à travers les branchements 304 de la conduite collectrice 306 pour assurer une séparation convenable de la vapeur et de l'eau en ces points.
Toutefois, il est évident que l'invention n*est pas limitée à la disposition particu lière des obturateurs de commande et que l'obturateur 323 pourrait être situé en d'autre points, par exemple à proximité de la chaudière principale, de même que diverses autres combinaisons d'obturateurs de commande pourraient être adoptées pour satisfaire aux conditions particulières à établir.
Dans la fig 23 est représentée une autre dis- position des collecteurs supérieurs.. Dans cette figure, les collecteurs 308 s'étendent latéralement depuis un collecteur principal horizontal 310 .
Pour obtenir l'espace de combustion désiré dans la chambre de chauffage 312 dans laquelle les tubes auxiliaires 6 et leurs collecteurs, inférieurs ont été prolongés) il peut être désirable de placer les grilles à une position située plus bas que celle à laquelle elles sont situées quand la chaudière est employée sans mécanisme gé-
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nérateur auxiliaire.
Dans la fig.25 l'invention est représentée appliquées une chaudière marine du type Thornycroft Dans ce type de chaudière, les tubes d'eau 324 s'étendant entre le corps supérieur 326 et le corps inférieur 338 consti- tuent une paroi d'eau pour la chambre de chauffage 330. les deux corps étant en outre reliés directement par un ou plusieurs tuyaux 332 pour assurer une distribution d'eau aux tubes 324 Dans ce type de chaudière, il est aussi préférablement prévu une série de tubes 334 reliant le corps supérieur à des collecteurs 335 ces tubes cons- tituant des parois d'eau extérieures d'une ou plusieurs desquelles l'eau destinée au générateur auxiliaire peut être dérivée,
par exemple par un tuyau 336 délivrant l'eau à la pompe 338 qui l*élève par un tuyau 340 au collecteur d'eau en V 48 qui la délivre à son tour à des collec- teurs 7 alimentant les tubes générateurs 6 La pompe peut* si on le désire, recevoir directement l'eau du corps 326 .
Dans cette forme de réalisation,, le généra- teur auxiliaire est situé au-dessus de la chaudière prin- cipale dans un prolongement vertical de la chambre de chauffage ou dans la cheminée de sorte qu'il reçoit sa chaleur des gaz après que ceux-ci ont passé par-dessus lès tubes générateurs de la chaudière principale.Les pots 14 sont préférablement reliés directement au corps 326 pour délivrer l'eau de retour dans ce corps, des. chicanes 342 étant préférablement prévues pour éviter que l'arrivée de l'eau de retour'ne gêne la sortie de la vapeur hors du corps 326 par le tuyau 344 qui l'amène à la conduite de vapeur 346 à laquelle les pots 14 sont aussi reliés.
Le complément d*eau d'alimentation peut être introduit soit dans l'aspiration de la pompe, par exemple
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par le tuyau 348, soit, comme on le fait d'ordinaire dans ce type de chaudière, par Le tuyau 350 dans le corps
326On voit par ce qui précède que Inapplication de l'in- vention à ce type de chaudière augmente la circulation entre les corps 326 et 328 de la chaudière et augmente ainsi l'efficacité génératrice de la chaudière elle-même:
, en même temps qu'elle seconde ou complète cette efficacité à l'aide des. éléments éhangeurs de chaleur auxiliaires les fig. 27 et 28 montrent des modificatons apportées à la forme de réalisation de la fig 21 dans laquelle les tubes 6 sont logés dans les tubes de fumée de la chaudière 290 Dans la fig.
27 deux pompes de cir- culation 352 et 354 sont prévues et 1*eau circule en série à travers les tubes 6 et la chaudière 290 l'eau destinée à alimenter les tubes 6 étant prise dans la chau- dière 290 par le tuyau 356 et élevée par la pompe 554 et le tuyau 358 au collecteur 298 tandis que 1.'eau recueillie dans la conduite collectrice 306 est délivrée par le tuyau 360 à la pompe 352 qui l'élève par le tuyau 362 à la chau- dière 290
Dans cette construction fig. 27 un régulateur de niveau d*eau unique 364 suffira ordinairement pour main- tenir la quantité à* eau qui convient dans le système. pour alimenter à la fois les tubea 6 et la chaudière 290 .
Ce régulateur maintient un niveau d*eau prédéterminé dans le tuyau 360 qui alimente Inspiration de la pompe 352 et il agit grâce à une liaison convenable 366 avec l'obtura- teur 368 du tuyau d'alimentation 370 de façon à introduire dans le tuyau 358 aboutissant au collecteur 298 alimentant les tubes 6 une quantité d'eau suffisante pour remplacer
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celle qui s'évapore dans les tubes 6
Toutefois.
pour empêcher l'introduction d'eau en excès dans la chaudière principale 290il est en outre préférablement prévu un régulateur de niveau d'eau 372 agencé pour maintenir un niveau d'eau prédé- terminé dans la chaudière principale 290 ce régulateur étant relié par une transmission convenable 374 à un obturateur 376 monté sur le tuyau d'alimentation 370 l'obturateur 376 étant placé au-delà de l'obturateur 368 dans le but d'empêcher l'eau d'alimentation de pénétrer dans l'obturateur 368 dans le cas où le niveau dans la chaudière 290 deviendrait trop élevé.
Ceci aurait comme résultat que la pompe 354 retirerait de la chaudière .par le tuyau 356 pour alimenter les tubes 6,une quantité d'eau plus grande que si l'eau d'alimentation était introduite par l'action du régulateur 364 sur l'obturateur 368 dans le tuyau 358 .
Une disposition qui peut être adoptée à titre de variante comprend un branchement 378 disposé entre le tuyau 370 et le tuyau 362 et sur lequel on peut dis poser un obturateur de commande 380 commandé par une liai- son 382 avec le régulateur de niveau d'eau 364 , ce qui permet d'introduire de l'eau d'alimentation simultanément dans les tuyaux 358 et 362 . En supprimant la communication avec le tuyau 358. l'eau d'alimentation pourra être introduite dans la chaudière 290 au lieu d'être introduite dans les tubes générateurs 6 .
Dans la fig. 28 la génération de vapeur est effectuée entièrement dans les tubes 6 la chaudière 290 étant employée comme moyen pour chauffer l'eau avant de
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l'introduire dans les tubes 6 Dans cette construction, l'extrémité supérieure de la chaudière 290 est reliée directement par un tuyau 384 au collecteur 298 et l'eau revenant des extrémités inférieures des tubes 6 et re cueillie par la conduite collectrice 306 est conduite par le tuyau 386 à la pompe 388, celle-ci la ramenant par le tuyau 390 à l'extrémité inférieure de la chaudière
290.
Un régulateur de. niveau d'eau 392 commandé par le niveau.ciseau dans le tuyau 386 actionne un obturateur 394, moté sur le tuyau d*alimentation 396 pour introduire dans l'aspiration de la pompe 388 de l*eau destinée à remplacer celle transformée en vapeur et délivrée à la conduite de vapeur 307 Il eat évident que les communications entre les tuyaux 384 et 390 et la chaudière 290 peuvent être inversées si on le désire,
afin que la pompe puisse intro- duire l*eau de retour et l'eau d'alimentation dans extré- mité supérieure de la chaudière et que l'eau destinée à alimenter les tubes 6 puisse être retirée de l'extrémité inférieure de la chaudière pour tirer parti du principe du contre-courant dans la chaudière 290
Dans l'installatin de fig.29, des tubes géné- rateurs auxiliaires sont placés entre les tubes d'eau d'une chaudière du type Wickes.
Lorsque les tubes d'eau sont situés très près les uns des autres comme dans la fig.30, on peut employer des plateaux simples décalés de tubes 6 Toutefois. lorsque les tubes 399 sont très espacés fig.29 31 et 32 ', on emploie un plateau double de tubes, générateurs Dans cette construction, une rangée droite de tubes 6¯ descend directement du collecteur 8 et d'autres tubes 400 sont pliés angulairement .Grâce à cette disposition, après que le plateau a été inséré,
il peut être déplacé pour amener les tubes 400 entre les tubes d'eau
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de la chaudière principale comme on le voit sur la fig.31
Les divers collecteurs peuvent recevoir l'eau du collecteur 402 alimenté par la pompe 403 .La circu- lation dans les tubes générateurs auxiliaires peut être rendue indépendante de celle de la chaudière principale en fermant un obturateur 401 monté sur le tuyau allant du corps inférieur de la chaudière Wickes au pot 14 dans lequel, la vapeur et l'eau provenant des tubes auxi- liaires se séparent.
Toutefois,. quand on ouvre l'obtura- teur 401 l'eau est retirée de la chaudière principale et délivrée aux tubes auxiliaires. Ceci augmente la vitesse de circulation de l'eau dans la chaudière principale et augmente Inefficacité de cette chaudière. Le fait de placer les tubes auxiliaires très près les uns des autres permet d'adopter une disposition très compacte, qui est désirable dans beaucoup de cas où la place est rare.
Comme les plateaux peuvent être insérés de côtés il nest pas nécessaire de changer la construction de la chaudière Wickes et l'on peut enlever un plateau quelconque sans déranger les tubes ou le corps de la chaudière principale. Ceci constitue un nouvel avantage de la cons- truction représentée* Quand l'obturateur 401 est.ouvert, l'installation représentée possède aussi les avantages dé- crits relativement à la fig.21 en ce qui concerne la circulation*
Non seulement l'invention permet d'améliorer la qualité de l'eau par une diminution correspondante des sédiments se déposant dans les chaudières du type ordi naire,
mais elle améliore aussi la qualité de la vpeut
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tant à cause de 1* amélioration apportée à la circulation dans la chaudière elle-même qu'à cause des possibilités de mieux diriger et régler la chaleur, de telle sorte qu'on peut obtenir de la vapeur possédant les degrés de surchauffe, de siccité ou de saturation désirés. De plus, la vaporisation rapide qui résulte de la meilleure circulation et de l'échange de chaleur rapide dans les éléments échangeurs de chaleur auxiliaire donne au sys- tème générateur une souplesse de travail plus grande, de sorte qu'il devient plus apte à satisfaire à des demandes variables.
.ainsi qu'il a été sugg.éré plus haut, l'inven- tion permet d'augmenter notablement la puissance des ins- tallations existantes tout en n'exigeant que le minimum d'espace additionnel, et ce pour une dépense relativement faible et en n'augmentant le poids de 1*'installation que dans une mesure relativement faible. Un avantage très important de l'invention réside dans le fait que cette augmentation de la production est en grande partie obtenue par un accroissement du rendement de l'installation entière, ce qui effectue une économie sensiblement proportionnée dans la quantité de combustible employée.
De plus, une étude des applications représen- tées de l'invention à divers types bien connus de chau- dières fera ressortir la simplicité avec laquelle l'inven tion peut être appliquée aux installations existantes, ainsi que le fait qu'il suffit d* apporter des changements rela- tivement peu importants à ces installations en vue de ces applications.
Comme il a été dit plus haut, on a représenté différentes combinaisons de caractéristiques dans les différentes formes de réalisation, mais il est bien en- tendu que l'invention n'est pas limitée aux combinaisons
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représentées. De même, les caractéristiques représentées sur une figure ne sont pas nécessairement particulière- ment applicables au type de chaudière représenté par cette figure, car il est usuellement possible d'apporter diverses combinaisons des caractéristiques représentées aux différentes figures pour obtenir les résultats parti- culiers désirés.
Par exemple, l'eau prise dans la chaudière principale pour alimenter les éléments échangeurs de chaleur auxiliaires peut être dérivée de diverses parties de la chaudière principale, suivant le but particulier envisagé, et l'eau non vaporisée revenant des éléments auxiliaires peut pareillement être ramenée à diverses parties de la chaudière principal, la circulation auxi- liaire n'ayant pas lieu nécessairement depuis ou vers les éléments particuliers des types de chaudière particuliers représentés.
De plus, 1..emplacement particulier des élé- ments auxiliaires par rapport à la chaudière principale représentée dans les diverses formes de réalisation de l'invention n'est pas nécessairement le seul possible pour résoudre le problème qui consiste à accroitr la puissance d'uns installation particulière, et il est bien entendu que les emplacements représentés ne sont indiqués qu'à titre d'exemples et qu'on peut en adopter d'autres pour satisfaire à des conditions particulières.
Il ressort de la description qui précède que l'invention assure une diminution importante des tempéra- tures régnant dans la cheminée dans les installations existantes, une expansion importante des dites installa- tions dans un minimum d'espace avec le minimum d* augmen- tation de poids et le minimum de dépense, une augmentation marquée de l'efficacité des installations existantes ainsi que de leur production, une meilleure qualité d'eau avec
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une diminution résultante des, inscrustations, la désaéra tion de l'eau par sa circulation dans les éléments auxi- liaires, une meilleure vapeur et que, en raison de la souples se de la disposition relative de ses éléments,
l'invention est susceptible d'être appliquée de la façon la plus large aux installations existantes et de satisfaire à toutes conditions particulières à ces installations.
Sur les dessins. on a représenté diverses combinaisons de tuiaes générateurs auxiliaires avec des -chaudières principales, ainsi que divers accessoires et procédés pour faire circuler l'eau. Les exemples d'appli cations de l'invention ont été choisis pour représenter un nombre de variantes aussi grand que possible, mais il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux dispositions particulières représentées et que les ins- tallations peuvent, sans sortir du cadre de la présente invention, comprendre l'une quelconque des caractérisa tiques décrites, au leurs équivalents, en combinaison avec toutes dispositions de chaudières et de générateurs de vapeur auxiliaires,
et que diverses combinaisons d'une série des caractéristiques représentées peuvent Être désirables dans certaines installations et rentrant dans le cadre de cette invention.
En addition aux avantages de la circulation plus intense et de la meilleure qualité de 1'eau tant de la chaudière principale que de la chaudière auxiliaire , la présente invention augmente Inefficacité des deux chaudières en raison du fait que, dans beaucoup des ins- tallations représentées, T'eau d'alimentation retirée de la chaudière principale et envoyée à travers les tubes générateurs auxiliaires est à une température plus faible que celle de la vapeur saturée, de sorte que les premières
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parties des tubes générateurs auxiliaires peuvent être considérées corme étant un économiseur ou un réchauffeur d'eau d'alimentation ce qui rend possible d'abaisser en- core la température de la cheminée.