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" Perfectionnements apportés aux générateurs de vapeur et analogues ".
Cette invention concerne des perfectionnements apportés aux générateurs de vapeur et analogues et l'an des bats de l'invention est de réaliser une transmis- sion plus efficace de la chaleur. L'invention est plus spécialement applicable aux chaudières génératrices de vapeur, mais elle est également applicable à d'autres dispositifs dans lesquels sont prévus des tubes de flam- me à travers desquels passent des gaz de chauffage, dans le but de transmettre leur chaleur à l'eau ou autre matière entourant les tabes.
Il est bien connu que les dispositifs de chauffage de cette espèce, tels qu'ils ont été construits jusqu'à présent, ne sont pas parti- culièrement efficaces et c'est également an fait éta- bli, que la transmission de la chaleur de l'intérieur vers l'extérieur des tubes de flamme, décroît en effi-
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eacité de l'extrémité d'entrée à l'extrémité de sortie.
La présente invention est relative à des généra- teurs de vapeur ou analogues de 1' espèce comportant an tube de flamme conique dont la circonférence et la sec- tion droite sont réduites vers l'extrémité de sortie, par rapport à l'extrémité d'entrée et qai se distingue ainsi de la construction plus asaelle, dans laquelle ces tabes présentent an diamètre uniforme sur toute leur longueur.
L'invention est caractérisée par le fait, qae la rédaction da calibre des tabes est proportionnée de telle façon, que la vitesse da courant des gaz traver- sant le tube - soit constante sur toute la longueur da tabe oa bien qu'elle soit augmentée de l'extrémité d'en- trée à l'extrémité de sortie, le courant gaze= étant déterminé en an point donné, par exemple en centimètres par seconde. Il y a liea de remarqaer qae cette dispo- sition est différente de celle de la pratique habituelle comportant des tabès parallèles et qui assure une ré- daction gradaelle de la vitesse des gaz. L'effet noaveaa résida dans une efficacité augmentée de la transmission de la chaleur et ce, plus spécialement à l'extrémité plus froide des tabes .
La valeur de la rédaction de l'aire de section droi te da tube de flamne dépendra des circonstances. Ainsi, par exemple, si la températare absolue des gaz entrant dans le tube de flamne et venant de la grille du foyer, est d'environ le double de la température absolue de l'eaa dans la chaudière, il faut que, dans le bat de maintenir le courant gazeux aa moins constant sur toute la longueur du tube, la section droite à l'extrémité d'entrée soit le double de la section droite à l'extré- mité de sortie.
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En appliquant l'invention aux chaudières à tube de flamme multitubulaires du type usuel il se présente la difficulté que les tabes doivent être d'an diamètre plus petit aux extrémités ou l'on prévoit labituellement l'accès à la plaque de tabes pour le démontage des ta- bes. Par exemple dans des chaudières du type marin dans lequel les tabes retournent d'une chambre de combustion à l'arrière de la chaudière, vers la boite de famée à l'avant de la chaudière, les tubes selon la présente in- vention, doivent avoir leur section diminaée de telle façon, qu'ils soient plus petits à l'extrémité avant et dans des chaudières de ce type, le démontage des tubes doit avoir lieu à l'extrémité avant.
De même, dans des chaudières de locomotive le démontage des tabes doit se faire à l'avant. le motif est le même dans les deax cas, notamment, parce'que la chambre de combustion où les tubes conduisent les gaz de foyer, est un espace confiné insuffisant pour admettre la pleine longueur d'un tube de chaudière.
L'invention comprend également un tube de flamme conique comme ci-dessus décrit, qui a son extrémité plus étroite , est pourvu d'un élargissement d'un dia- mètre externe tel, qu'il paisse s'engager dans une pla- qae à tubes dont les ouvertures sont suffisamment gran- des pour introduire l'extrémité large des tubes.
La construction et la disposition des tubes de flamme coniques selon la présente Invention, différera toujours dans des installations différentes .
Les dessins années au présent mémoire montrent deux exemples d'application de l'invention, dont l'un est relatif au tuyau de foyer d'une chaudière Lancashi- re et l'autre, à une chaudière multitubulaire.
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Figaro 1 montre la coupe longitadinale d'une chaudière lancashire , constraite selon la présente in- vention.
Figure 2 est ane vue de face de la fig. 1.
Figure 3 est ue coupe verticale transversale à travers une chaadière maltitabalaire da type marin.
Nous référant aux figs. 1 et 2 la chaudière comprend la longne enveloppe cylindrique 10 habituelle de la chaudière Lancashire Elle est pourvue de deux tayaax de foyer 11, 12, qui vont de l'avant à l'arrière de la chaudière et à l'extrémité avant desquels se trouvent les grilles (non représentées). les tuyaux
11, 12 comme montré aa dessin, vont en diminuant jusqu'à une section droite à l'arrière, qui petit être approxima- tivement la moitié de l'aire da. tayaa à l'extrémité avant de la chaudière. Entre et au-dessous de ces tayaax se trouve an tayaa de retour oa tabe de flamme 13.
Le tube de flamme 13 va en diminuant jusqu'à ane section droite à l'avant, plus petite que celle à l'arrière de la chaudière et l'aire da tayaa 13 à l'arrière de la chaadière est égale aux aires combinées des deux tabes 11, 12, à cette extrémité, de sorte qu'il y a ane dimi- nation continuelle de l'aire de section droite des tuyaux traversés par les gaz depuis leur entrée jusqu'à le or sortie de la chaudière. Une telle chaudière peut être placée dans ane maçonnerie appropriée. Si on le désire, plus d'un tayaa de retoar peat être préva , l'aire de section droite combinée des tuyaux de retoar étant dans ce cas égale à l'aire du tayaux de retour aniqae re- présenté aa dessin .
Dans l'application de l'invention à des chaudières Lancashire existantes, dans lesqaalles le tayaa de retour
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n'est pas prévu., ou. bien lorsqu'on désire faire une chaudière sans tuyau de retour 13, on peut prévoir des tuyaux de foyer rendus coniques comme montré au dessin et les gaz qui en sortent peuvent être amenés à faire retour par au tuyau de maçonnerie extérieur, à la maniè- re habituelle.
Nous référent à la fig. 3. l'enveloppe cylindrique de la chaudière est indiquée par 14, l'enveloppe de foyer 15 et le compartiment arrière principal par 16.
L'on des côtés du compartiment 16 comprend ane plaque de tubes 17 et l'avant de la chaudière comprend une pla- que de tabès 18 s'ouvrant sur un tuyau collecteur 19.
Toutes ces parties sont de la construction habituelle.
Entre les plaques 17 et 18 s'étend une série de tubes de flamme 20 qui sont rendus coniques de manière à présen- ter une section droite plus petite à l'extrémité par la- quelle ils sont fixés dans la plaque 18, qu'à l'extré- mité par laquelle ils sont fixés dans la plaque 17.
Dans le bat de faciliter l'introduction et le démontage des tubes les trous destinés à les recevoir dans la pla- que 18;sont faits à la même dimension que les trous dans l'autre plaque de tube 17, ou bien, ils peuvent être an peu plus grands. Les extrémités des tabes 20 qui s'en- gagent dans la plaque 18 sont élargies de façon à former une embouchure comme montré en 21, ou bien, ces extrémi- tés sont pourvues d'un collet extérieur 22. Les dimen- sions de l'embouchure élargie ou de l'extérieur des col- lets, sont suffisantes pour faire joint dans la plaque de tubes 18.
Il y a lieu de remarquer que dans les deux chau- dières décrites, la rédaction de l'aire de section droi- te des tuyaux ou tube e de flamme, doit être telle, que
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dans les conditions normales de travail de la chaudière elle condaise le courent gazeux à une vitesse qui soit maintenue constante oa qui soit augmentée sur la lon- gaear de passage da tube. les lois connues de la trans- mission de la chaleur à travers les parois de tabes, à des vitesses données da passage des gaz de foyer, per- mettent toujours de calculer directement la réduction re- quise da diamètre dans les conditions données.
Par le fait qu'elle assare an échange de chaleur plus efficace, la présente invention permet de réduire l'encombrement des installations, parce que les résultats désirés peuvent être obtenas avec des tubes de flamme plus courts qu'on ne les avaient considérés jusqu'à présent.
REVENDICATIONS.
1. Un générateur de vapeur oa analogue comportant an tube conique pour transmettre la chaleur à l'eau ou ana- logue à chauffer, lequel tube présente ana circonférence et une section droite qui, par rapport à l'extrémité d'entrée du tube,, sont réduites vers l'extrémité de sor- tie, caractérisé par le fait que la rédaction da calibre du tube est proportionnée de telle façon, que la vitesse du courant des gaz traversant les tabes soit constante sur toute la longueur da tube dans des conditions de ré- gime ou bien que la dite vitesse soit augmentée de l'ex- trémité d'entrée à l'extrémité de sortie.
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