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"Dispositif pour la production de la vapeur à haute pression dans une chaudière marine à renversement de flammes."
Convention internationale de 1883, eu égard à la demande de brevet.déposée le 26 Juin 1926 en Allemagne.
@ 'La présente invention concerne un dispositif pour produire de la vapeur a haute pression dans les chaudières marines à renversement de flammes et dont le corps est sub- divisé en deux générateurs de pression différentes Il est assez difficile, dans les chaudières marines d'encombrement restreint, de loger et monter la surface de ohauffe nécessaire pour un générateur à haute pression additionnel, et il est grandement recommandable, cependant, de ne pas devoir, quand on adopte le régime à haute pression:, s'écarter du mode de construction bien connu des chaudières marines à renversement de flammes qu'on appelle cgaydères à coffrage et qui a tou- jours donné pleine satisfaction.
La présente invention indique une solution avantageuse de ce problème Et il est tenu compte.
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en même temps, des particularités de service en navigation, notamment des difficultés que présente l'alimentation en eau et la nécessité de parer à, toute explosion,
Conformément à l'invention, le générateur à basse pression de la chaudière est constitué par le corps à tubes de fumée chauffé par les gaz de la combustion sur leur trajet de retour.
Rien n'est changé par rapport au type bien connu dans la con- struction et le montage de ce corps de chaudière. Au. contraire, le générateur à haute pression est une chaudière à chauffage in- direct dont l'élément captant la chaleur est logé dans le foyer de la chaudière à basse pression.
En outre, il est avantageux, conformément à l'invention, d'agencer la partie captant la chaleur pour les éléments de chauffage du générateur à haute pression chauffé indirecte- ment, principalement en avant; c'est-à-dire en amont suivant le sens du courant des gaz du foyer, de la boîte de renversement de la chaudière, mais partiellement aussi à l'intérieur même de cette boîte de renversement. Les tubes captant la chaleur et appartenant au système de chauffage indirect du générateur à haute pression et situés en amont de la boîte de renversement peuvent être logés soit sous la chaudière à basse pression et à tubes de fumée dans une boîte à feu à la place des tubes de flammes qui s'y trouvent ordinairement, soit dans une boîte à feu placée devant les tubes de flammes.
Dans la boîte de ren- versement, on. agencera, de préférence, non seulement le reste des tubes d'eau captant la chaleur pour le système de chauffage indirect du générateur haute pression mais encore des sur- chauffeurs pour la vapeur à, haute et à basse pression. Avanr tageusement, les supports des brides de la chaudire basse pression et tubes de fumée seront creux et traversés par l'air @ venant du réchauffeur d'air et allant à la combustion dans le foyer*
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé,
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donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont l'invention est réalisée.
La fig. 1 représente en coupe longitudinale, une ohau- dière marine conforme à l'invention, avec boîte à feu sous le corps à tubes de fumée, cette boite à feu contenant une partie des tubes d'eau captant la chaleur pour le système de ohauffage du générateur à haute pression.
La fig. 2 est une vue l'avant de oette chaudière.
La fig. 3 en est uns vue en plan
La fige 4 donne le schéma du montage côte à côte des deux générateurs des fige 1 et 3.
La fig. 5 est une coupe par l'axe d'une variante.
La chaudière conforme aux fige 1 à 3 comprend une par- tie à basse pression formée par un corps cylindrique usuel 1 traversé par des tubes de fumée 2. Ceux-ci débouchent dans une hotte 3 allant à la cheminée 4o Au-dessus de la hotte 0 est monté comme d'habitude un réchauffeur 5 pour l'air allant à la combustion* A l'intérieur des tubes de fumée 2, on peut, de façon connue, monter des éléments surchauffeurs 6 racordés à des collecteurs 7. Le corps cylindrique 1 repose sur des brides de support 8 que des chevilles 9 relient de part et d'autre aux consoles 10 fondées sur le solo Ces consoles sont creuses.
Au sommet, elles communiquent par des conduites 11 au réohauffeurs d'air 5 et,) à la base, avec l'espace situé sous un foyer 12. Cest ainsi que les consoles 10 servent aussi de canneaux pour l'air réchauffé allant à la combustion. La suspension articulée de la bride de support 8 autorise une cer- taine souplesse quant aux dilatations thermiques etc.. La chaudière 1 est uniquement portée par ces brides. Sa position par rapport aux consoles est assurée par les butées 13 qui ne sont pas solidaires,néanmoins;, du corps de chaudière.
La partie à haute pression de la chaudière conforme à l'invention est à chauffage indirect. Pour engendrer la va-
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vapeur motrice, on se sert d'un collecteur 14 supporté par des montants 15, ou leur équivalent, solidaires de la paroi du foyer. Dans la région du collecteur 14 qui est baignée par l'eau, sont montés des serpentins de chauffage 16 qui constituent l'élément transmetteur de la chaleur du système chauffage indirect. L'élément récepteur de chaleur dudit système est formé par les tubes 17 et 17a.
Les tubes 17 sont montés dans une botte à feu établie sous la chaudière à tubes de fumée 1, de manière à former avantageusement comme le montre la fig. 2, une paroi 18 au milieu de cette botte
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!t. ±c"1 Ob la. 0.1 vltJuut lÓlll ttia.l1ilolllljllt an doux j3a;t'tilda, JSii outre, les tubes 17 limitent les côtés et la devanture de la botte à feu.
Dans le bas, ils sont raccordés à des collecteurs d'eau 19 et dans le haut à des collecteurs d'eau et de va- peur 20, qui de façon connue, servent de collecteurs d'équi- librageo De ces collecteurs 20, des conduites 21 mènent aux serpentins de chauffage 16 dont le condensât s'écoule par les tuyaux 22 vers les collecteurs 19.
Les tubes captant la chaleur 17a montés dans la chambre de renversement 23, sont, comme le montrent les fig, 1 et 2, à spires superposées pour former un écran de chaleur pour les tubes d'un surchauffeur à haute pression 24 également montés dans la chambre de renversement. Outre oe surchauffeur à haute pression 24 la chambre de renversement contient encore un surchauffeur à basse pression 25 qui, à lui seul ou en com- binaison avec les tubes . 6, assure la surchauffe de la va-
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peur à basse pression de la ch-aucliére 2.
Avantageusement, la partie supérieure 26 de la paroi arrière de la chambre de renversement 23 sera constituée par les tubes du surchauffeur à haute tension 24, tandis que la partie inférieure 27 de la chambre de renversement 23 est formée par d'autres tubes d'eau de la partie captant la ohaleur pour le système de
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chauffe indirecte du générateur à haute pression. De façon usuelle, on peut prévoir une garniture ou arche réfractaire
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28* Une pompe d'allimeni.Q. à, basse pression 29 envoie l'eau dans la chaudire , basse pression 1 en la prenant dans un réservoir ou bac 30. Une pompe d' alimentation à haute pression 31 aspire par le tuyau 32 l'eau réchauffée de la chaudière à basse pression et la refoule par le tuyau 33 dans le collée- teur à haute pression 14.
Au lieu d'être portée par une console solidaire de,la paroi du foyer, le collecteur à haute pression 14 peut reposer sur des colonnes libres.
Sur la fig. 4 est représenté schématiquement le montage
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a0t , e0te' a-o anus: a#a,u.ra marinon gQngm . fs*3- 3. Comme d'habitude les deux boîtes à fumée se réunissent en une cheminée commune 4a, maie, pour le reste, chacune des deux chaudières juxtaposées est construite exactement comme la chaudière des fig. 1 à 3.
Alors que le mode de construction jusqu'à présent décrit est plus particulièrement destiné aux chaudières exé-
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0-ut4omb de 1m R/bOpQ,, OOmM 8nâptu k hauts pxm3ax, l'agencement de la fig. 5 concerne notament la transformation des chaudières marines existantes en générateurs à haute pres- sion. A cet effet, le corps à tubes de fumée 1 qui doit tou- jours servir de générateur à basse pression, ne subit presque aucun changement, pas plus que les tubes de flammes 34 prévus à sa base. On s'est contenté de réduire la chambre de renver- sement et d'établir une nouvelle cloison arrière 35.
On re- trouve ici les tubes de fumée 2, la hotte de tirage 3, la cheminée 4, le réchauffeur d'air 5, et le cas échéant, les tubes surchauffeurs 6 montés dans les tubes de fumée ainsi que les collecteurs 7, comme dans le mode de construction ci-dessus décrit.
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Toiitefolet à présent, le foyer 12 se trouve devant les tubes de
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flammes qui sont précédés par une botte à feu spéciale.
Cette botte à feu est toujours entourée ou traversée par les tubes captant la chaleur 17 pour le système de chauffe indirecte du générateur à haute pression, constitué comme tout à l'heure par le collecteur 14, les éléments de chauffage 16, les collec- teurs 19, les collecteurs intermédiaires 20, les conduites d'a- menée 21 pour la vapeur de chauffage et les tuyaux d'évacuation ou de retour du condensat 22. Certains des tubes captant la chaleur sont de nouveau montés dans la chambre de renversement
23, ces tubes constituant entièrement la paroi arrière 27a de cette chambre. Ici également, on a prévu une couverture réfrac- taire 28, Les tubes 27a débouchent en bas dans des collecteurs
19a, reliés aux collecteurs 19 par une conduite 39.
En haut, les tubes 27a sont raccordés à des collecteurs 19b, à partir desquels la vapeur de ohauffage est envoyée aux serpentins 16 par une conduite 21a qui est réunie à la conduite 21. Dans la chambre de renversement 23 se trouvent, en outre, le surchau- feur à haute pression 24 et le surchauffeur à basse pression 25. La pompe à basse pression 29 fournit toujours l'eau d'ali- mentation d'un récipient 30 à la chaudière 4 basse pression 1, tandis que la pompe à haute pression 31 aspire par le tuyau 32 l'eau de la chaudière à basse pression pour la refouler par le tuyau 33 dans le collecteur d'eau et de vapeur à haute pression 14. Ce collecteur 14 est, dans l'exemple représenté fig. 5, suspendu dans un berceau 36.
En vue de protéger les joints des tubes de flammes et du corps cylindrique 1, on peut agencer, en 37, 38, des revête- ments en matière réfractaire.
Les formes de réalisation d'une chaudière marine à renversement de flammes ici décrites et représentées démontrent la possibilité, sans augmentation de la surface de base @ occupée par les types de chaudières antérieurement connus; ni de leur encombrement, d'utiliser ces chaudières pour en-
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gendrer de la vapeur à haute pressions .
Dans le collecteur à haute pression 14, on pourra par exemple,,produire de la vapeur à 60 atmosphères tandis que la chaudière à basse pres- sion et tubes de fumée 1 donnera de la vapeur à 12 ou 15 at- mosphères- La vapeur à haute pression peut effectuer son tra- vail dans le cylindre ou étage à haute pression de la machine motrice, alors que la vapeur de la chaudière à basse pression est envoyée aux étages à basse pression après s'être mêlée à la vapeur d'échappement des étages à haute pression. On pourra de la sorte, agencer ou remanier des groupes de chaudières ma- rines neufs ou existants, afin que les avantages de la vapeur à haute pression s'appliquent à la navigation aussi.
Et l'uti- lisation de chauffage indirect pour le générateur à haute pres- sion exclut rigoureusement tout danger d'explosion au cours de la production de,cette vapeur à haute pression. Cette sûreté peut être accrue, comme on l'a fait déjà ailleurs, en subdivi- sant le système de chauffage indirect où circule constamment le fluide chauffant, en plusieurs systèmes distincts de manière à réaliser plusieurs circulations indépendantes et sans aucune communication.
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