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@ "Dispositif permettant d'augmenter le tirage dans les chaudières à vapeur."
La présente invention a pour objet un dis- positif permettant d'augmenter le tirage dans les chaudières à vapeur et plus particulièrement dans les chaudières de locomotives, tout en diminuant la pression de la vapeur dans le conduit d'échappement, d'où une meilleure utilisation de la vapeur dans les cylindres moteurs, par diminution de la contre-pression sur les pistons.
Les dessins annexés permettront de bien comprendre les caractéristiques de l'invention.
Les figures 1 et 2 montrent shhématiquement un dispositif de type connu, utilisé pour améliorer le tira- ge des locomotives.
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Les figures 3,4,5 et 6 montrent un autre dis- positif de type connu. Ces deux dispositifs sont donnés à titre comparatif avec celui qui fait l'objet de l'invention, et dont deux formes d'exécution sont représentée* sur les figures7 et 8.
Les figures 9,10 et 11 montrent des variantes
La figure 12 représente une tuyère pouvant être utilisée avec les dispositifs des figures de 7 à 11.
Le dispositif des figures 1 et 2, connu en Amérique sous le nom de Pettitccat, est caractérisé par l'emploi d'un ou de plusieurs ajutages cylindriques (figure 1) ou coniques (figure 2) indiqués en 1, 2 etc....... placés à la suite les uns des autres et interposés entre la tuyère d'échappement 3 et la base de la cheminée 4. le dispositif représenté sur les figures 3,4,5 et 6 est analogue au précédent, mais il en diffère par la forme des ajutages l'; qui sont ou bien cloisonnés inté- rieurement (figures 3 et 5), de manière à diviser le jet gazeux en un nombre quelconque de parties, ou bien munis de craisillons complets ou incomplets 5, ou de noyaux intérieurs 6 (figures 4 et 6), destinés à épanouir le jet .
Pour produire un bon effet, le premier dispo- sitif nécessite une grande longueur, car le courant gazeux affecte la forme d'un cône d'angle au sommet très aigu, qui doit cependant remplir effectivement les ajutages successifs, pour que ceux-ci jouent le rôle qui leur est dévolu, dans la diminution des pertes de charge, par changement de section entre la tuyère d'échappement et la cheminée.
Cette longueur est telle qu'elle dépasse le plus souvent, sur la locomotive, la limite permise par le gabarit.
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L'intérêt du deuxième dispositif consiste justement dans la diminution qu'il permet de faire subir à cette longueur, grâce à l'obliquité ou à l'épanouissement donnés aux jets gazeux. Cependant, la division du jet qui en est la conséquence, présente des inconvénients quand elle a lieu immédiatement à la base de la cheminée, car le courant gazeux n'étant plus homogène, cette cheminée est mal remplie, ce qui peut donner lieu à des rentrées d'air plus ou moins nuisibles, oui détruisent une partie du vide créé dans la boite à fumée.
La présente invention réunit les avantages des deux dispositifs précédents, tout en évitant leurs inconvé- nients respectifs.
Comme le montrent les figures 7 et 8 des des- sins, elle consiste essentiellement dans la combinaison d'un .ajutage l' (figure 7) ou d'une série d'ajutages l', 1", 1"' (figure 8) munis de croisillons complets ou incomplets ou de noyaux intérieurs, avec un ajutage cylindrique ou conique 2, entièrement libre intérieurement situé à la suite des précé- dents et immédiatement au-dessous de la base de la cheminée série des ajutages cloisonnés ci-dessus pourra ,âtre constituée d'une faon quelconque; elle permet dans tous les cas, de réduire suffisamment la longueur du dis- positif pour qu'il puisse être monté sur une locomotive, malgré l'exiguïté du gabarit; le dernier ajutage 2, cylin drique ou conique, permettant d'assurer le fonctionnement par- fait de la cheminée.
Lorsque les dimensions de la chaudière s'y prêteront, on pourra simplifier le dispositif précédent en substituant à l'ensemble formé par la cheminée et le Pettitccat (figures 9 ou 10), une simple cheminée, mais de forme spéciale
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plongeant beaucoup plus qu'habituellement à l'intérieur de la botte à fumée, essentiellement caractérisée en ce qu'elle comporte une partie tronconique 4' (figure 11) se ter- minant à la partie inférieure, par un tronc-de cône renver-. sé 2', convenablement calculé et en particulier peu évasé, de manière à réaliser un vide notable au col A' de la trompe ainsi constituée.
Ce dispositif est basé sur le fait théorique et expérimental que l'évacuation de la vapeur et des fumées se fait avec une perte d'énergie minimum lorsque les proportion
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du dispositif Pettitcoat-cheminée'(figures 9 ou 10) sont telle qu'il n'y a plus d'aspiration en A entre la base de la cheminée A et la sortie de l'ajutage 2.
On peut donc réunir cet ajutage 2 et la chemi- née 4 en leur Donnant des formes et-des proportions nouvelles comme celles représentées en 2' et 4' (figure 11), de telle sorte que le mélange des gaz et de la vapeur dans l'ajutage 2' et leur évacuation par la cheminée 4' se fasse dans les conditions théoriques et pratiques optimum.
Le résultat industriel de cette combinaison est une augmentation notable du tirage, d'autant plus im- portante d'ailleurs que le régime est plus poussé, ce qui constitue un perfectionnement très important sur tous les dispositifs connus jusqu'à ce jour, visant au même but.
Les dispositifs faisant l'objet de la présen- te invention pourront avantageusement être complétés par l'emploi d'une tuyère d'échappement pour la vapeur du type de celle représentée sur la figure 12. Cette tuyère conique (angle au sommet du cône de 30 environ), est terminée à son extrémité supérieure par une partie cylindrique B, de faible longueur; elle est munie intérieurement d'un nombre quelconque
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d'amorces de barrettes C,(ayant également un angle au sommet de 30 environ) ou de dispositifs en tenant lieu, .capables de diviser ou d'épanouir le jet de vapeur.
Cette tuyère qui fait également partie de l'invention, peut bien entendu, être utilisée en combinaison avec un dispositif d'échappement autre que celui décrit.
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@ "Device for increasing the draft in steam boilers."
The present invention relates to a device making it possible to increase the draft in steam boilers and more particularly in locomotive boilers, while reducing the pressure of the steam in the exhaust duct, hence a better use of steam in the engine cylinders, by reducing the back pressure on the pistons.
The accompanying drawings will make it possible to clearly understand the characteristics of the invention.
Figures 1 and 2 schematically show a device of known type, used to improve the pulling of locomotives.
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Figures 3, 4, 5 and 6 show another device of known type. These two devices are given for comparison with that which is the subject of the invention, and two embodiments of which are shown * in Figures 7 and 8.
Figures 9,10 and 11 show variants
Figure 12 shows a nozzle that can be used with the devices of Figures 7 to 11.
The device of figures 1 and 2, known in America under the name of Pettitccat, is characterized by the use of one or more cylindrical (figure 1) or conical (figure 2) nozzles indicated at 1, 2 etc ... .... placed one after the other and interposed between the exhaust nozzle 3 and the base of the chimney 4. the device shown in Figures 3, 4, 5 and 6 is similar to the previous one, but it does differs in the shape of the nozzles; which are either internally partitioned (figures 3 and 5), so as to divide the gas jet into any number of parts, or else provided with complete or incomplete grates 5, or internal cores 6 (figures 4 and 6) , intended to flourish the jet.
To produce a good effect, the first device requires a great length, because the gas current takes the form of an angular cone with a very acute apex, which must however effectively fill the successive nozzles, so that these play. the role assigned to them, in reducing pressure drops, by changing the section between the exhaust nozzle and the chimney.
This length is such that it generally exceeds, on the locomotive, the limit allowed by the gauge.
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The interest of the second device consists precisely in the reduction which it makes it possible to subject to this length, thanks to the obliquity or to the expansion given to the gas jets. However, the division of the jet which is the consequence, presents drawbacks when it takes place immediately at the base of the chimney, because the gas stream is no longer homogeneous, this chimney is poorly filled, which can give rise to More or less harmful air inflows, yes destroy part of the vacuum created in the smoke box.
The present invention combines the advantages of the two preceding devices, while avoiding their respective drawbacks.
As shown in Figures 7 and 8 of the drawings, it consists essentially of the combination of a nozzle l '(figure 7) or a series of nozzles l', 1 ", 1" '(figure 8 ) provided with complete or incomplete cross-pieces or internal cores, with a cylindrical or conical nozzle 2, completely free internally located after the preceding ones and immediately below the base of the chimney series of nozzles partitioned above may , hearth made up in any way; in all cases, it makes it possible to reduce the length of the device sufficiently so that it can be mounted on a locomotive, despite the small size of the template; the last nozzle 2, cylindrical or conical, ensuring the perfect functioning of the chimney.
When the dimensions of the boiler are suitable, we can simplify the previous device by replacing the assembly formed by the chimney and the Pettitccat (figures 9 or 10), a simple chimney, but of special shape.
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plunging much more than usual inside the smoke boot, essentially characterized in that it comprises a frustoconical part 4 '(figure 11) ending at the lower part, by a truncated cone inverted . Sé 2 ', suitably calculated and in particular not very flared, so as to achieve a significant vacuum at the neck A' of the pump thus formed.
This device is based on the theoretical and experimental fact that the evacuation of steam and fumes is done with a minimum loss of energy when the proportions
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of the Pettitcoat-chimney device (Figures 9 or 10) are such that there is no longer any suction at A between the base of the chimney A and the outlet of the nozzle 2.
We can therefore join this nozzle 2 and the chimney 4 by giving them new shapes and proportions like those shown at 2 'and 4' (Figure 11), so that the mixture of gases and steam in the nozzle 2 'and their evacuation through the chimney 4' takes place under optimum theoretical and practical conditions.
The industrial result of this combination is a noticeable increase in the draft, which is all the more important as the speed is more extensive, which constitutes a very important improvement on all the devices known to date, aimed at same goal.
The devices forming the subject of the present invention may advantageously be supplemented by the use of an exhaust nozzle for the steam of the type shown in FIG. 12. This conical nozzle (angle at the top of the cone of Approximately 30), is terminated at its upper end by a cylindrical part B, of short length; it is internally provided with any number
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primers of strips C, (also having an angle at the top of about 30) or devices in lieu thereof, .capable of dividing or spreading the jet of vapor.
This nozzle, which is also part of the invention, can of course be used in combination with an exhaust device other than that described.
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