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Société dite: Schmidt'sche Heissdampf-Gesellschaft m.b.H.
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il Kassel-Wie1msh he, (Allemagne) pour : "Générateurs de vapeur avec corps générateur de Tapeur de service chauffé indirectement.'1
L'invention concerne un générateur de vapeur avec corps du générateur de vapeur de service chauffé indirecte- ment, c'est-à-dire un générateur de vapeur dans lequel le ou les corps dans lesquels la vapeur de service est produite, sont placés hors de la portée du feu et des gaz de com- bustion
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bustion et sont chauffés indirectement par les parties émettrices de chaleur d'un système tabulaire dans le- quel circule un agent de chauffage (par exemple de la vapeur d'eau.) auquel de la chaleur est amenée par le foyer.
Dans les constructions récentes, connues, de générateurs de ce genre, pour pouvoir loger la surface de chauffe nécessaire pour le chauffage indirect dans le corps du générateur de vapeur, on a disposé le plus souvent les éléments vaporisateurs de telle sorte qu'ils étaient répartis en plusieurs groupes et que dans ces groupes, les différents faisceaux tubulaires, serrés les uns près des autres, sont placés transversalement à l' axe longitudinal du corps du générateur de vapeur. Une construction spéciale pour l'entrée de la vapeur de chauf- fage et pour la sortie de l'eau de condensation par la paroi du corps du générateur de vapeur est nécessaire pour chaque groupe des éléments vaporisateurs ainsi disposés.
Dans les chaudières à grande puissance avec longs corps du générateur de vapeur, le nombre des groupes d'éléments vaporisateurs devient considérable et avec lui, non seule- ment le nombre des passages à travers la paroi du corps du générateur de vapeur,mais encore le nombre des extrémi- tés d'inversion et des soudures, qui sont à prévoir sur l'élément vaporisateur.
On a proposé aussi déjà de disposer les éléments vaporisateurs de telle sorte que leur plus grande mesure soit dans le sens longitudinal du corps du générateur de vapeur, une répartition en plusieurs groupes ayant lieu
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à nouveau. On réduit ainsi le nombre des passages à travers la paroi du corps du générateur de vapeur et aussi le nombre des extrémités d'inversion et des soudures. Mais si l'on utilise aussi à nouveau des serpentins avec fais- ceaux tubulaires à aller et retour, le changement de sens et aussi les petites sections de passage provoquent des résistances qui influent défavorablement sur la transmis- sion thermique, en raison de la diminution de la vitesse du flux ; ensuite, l'eau condensée qui s'écoule lentement, occasionne une altération de la transmission thermique.
Le moyen d'éviter ces inconvénients consiste à utiliser des éléments vaporisateurs dont la plus grande mesure est dans le sens longitudinal du corps du généra- teur de vapeur, sans qu'un changement de sens se pro- duise dans le flux de l'agent de chauffage, c'est-à-dire sans que l'agent de chauffage inverse une ou plusieurs fois sa direction de flux, de tels éléments sont en eux- mêmes connus. D'après l'invention, ils sont établis de telle sorte qu'ils se composent de tubes droits que ré- unissent entre eux les collecteurs d'entrée et de sortie placés à l'intérieur du corps du générateur de vapeur; chacun de ces collecteurs est relié aux parties absorbant la chaleur, du système tubulaire par un tuyau d'entrée ou de sortie qui traverse la paroi du corps du générateur de vapeur.
De, façon utile, le raccord pour l'entrée de la vapeur de chauffage est guidé, pour chaque élément vapo- risateur, à travers la partie supérieure de la paroi du corps du générateur de vapeur afin que l'élément vapori- sateur puisse être désaéré facilement.
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L'invention prévoit ensuite que le corps du générateur de vapeur dans lequel se trouvent les élé- ments vaporisateurs servent au chauffage indirect, est, dans le sens de la longueur , disposé incliné par rapport à l'horizontale. Ce mode de construction n'est possible qu'avec les éléments vaporisateurs placés dans le sens longitudinal du corps de générateur de vapeur, dans une seule direction, et a encore d'autres avantages impor- tants.
Tout d'abord, on peut, toutes autres circonstances égales, loger dans un corps du générateur de vapeur in- cliné un plus grand volume d'eau. que dans un corps de gé- nérateur de vapeur horizontal. Ensuite, on obtient aussi une chute plus grande pour chaque élément vaporisateur, de sorte que l'écoulement automatique de l'eau, de condensa- tion se produit mieux et que la circulation de l'agent de chauffage en est améliorée.
De plus, la boue contenue dans l'eau d'alimentation peut se déposer à l'endroit placé le plus bas du corps du générateur de vapeur incliné et s'accu- muler sur une surface relativement petite, de sorte qu'on l'enlève facilement*
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente en coupe longitudinale un corps de générateur de vapeur horizontal avec des éléments vaporisateurs exécutés d'après l'invention.
La fig. 2 est une section suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe longitudinale d'un corps
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de générateur de vapeur incliné avec des éléments vapo- risateurs disposé dans le sens de la longueur du corps du générateur de vapeur.
La fig. 4 est une section suivant IV-IV de la fig. 3.
La fig, 5 montre les contours des surfaces de vaporisation des deux constructions des corps du géné- rateur de vapeur suivant les figs. 1 et 3.
La fig. 6 montre les éléments vaporisateurs vus d'en haut.
Le corps du générateur de vapeur 1 qui est de façon connue, un corps tubulaire, sans joints, par bridage des extrémités avec renforcement des arêtes 2 et 2a pladées aux overtures de trou dénomme, est suivant fig. 1 horizontal, ainsi qu'il résulte des me- sures égales A et A1 qui sont marquées aux extrémités du corps du générateur de vapeur. Le corps du généra- teur de vapeur contient quatre éléments vaporisateurs avec des tubes 3 substantiellement droits que des col- lecteurs d'entrée 4a, 4b, 4c, 4d et des collecteurs de sortie 5a, 5b, 5c, 5d relient entre eux.
Chaque col- lecteur d'entrée est relié par un raccord 6a, 6b, 6c, 6d, à un point de passage dans la paroi supérieure du corps du générateur de vapeur, point au quel est raccordé de l'extérieur un tube 7a, 7b, 7c, 7d qui est en communi- cation avec la partie absorbante de chaleur du système tubulaire de circulation Les collecteurs de sortie 5a à 5d sont reliés par des raccords 8a à 8d à des points de passage situés à la partie inférieure du corps du gé- nérateur de vapeur, auxquels sont raccordées les con-
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duites d'écoulement d'eau. condensée 9a à 9d qui mènent également aux parties absorbantes de chaleur, du système tubulaire.
Le tambour représenté aux figures 3 et 4 con- tient les mêmes parties disposées de même façon que celles des figures 1 et 2, mais le corps du générateur de vapeur est incliné par rapport à l'horizontale, ainsi qu'il ré-
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sulte d'une, comparison des mesures B et Bl.
Les éléments vaporisateurs, comme le montre le dessin, ne subissent aucune modification substantielle de direction dans le flux de l'agent de chauffage. La vapeur entre dans les tubes 6, parcourt les collecteurs
4 et les tubes 3 pour quitter ensuite, comme eau conden- sée, les éléments vaporisateurs par les collecteurs 5 et les tubes 8. Un grand nombre de tubes 3 est relié à chaque collecteur 4 ou 5 de sorte Que la section totale de flux disponible dans un élément vaporisateur est si grande que la vitesse de flux est relativement petite.
Par suite de la traversée des éléments vaporisateurs sans changement de sens et en raison de la faible vitesse, les résistances et les pressions dans les éléments vaporisa- teurs sont. favorables, de sorte que la circulation de l' /.?gent de chauffage dans le système tubulaire fermé n'est pas gênée. La désaération de chaque élément de vaporisa- tion est facilement possible, car l'air peut s'échapper lorsque le système tubulaire se remplit à nouveau, par les raccords qui passent à travers la partie supérieure de la paroi du corps du générateur de vapeur, L'éloignement ra- pide de l'eau de condensation favorise en outre la trans- mission de la chaleur.
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Pour exécuter les éléments vaporisateurs de la façon montrée sur les dessins, il n'y a besoin que d'un nombre relativement faible de points de passage dans la paroi du corps du générateur de vapeur. Comme on doit d' après les prescriptions légales tenir compte de ces points de passage pour le calcul de la résistance des corps du générateur de vapeur on peut donc faire les parois beau- coup plus minces qu'en cas d'éléments vaporisateurs trans- versaux avec leur grand nombre de points de passage. En- suite, la construction de tout le générateur est considé- rablement simplifiée et rendue bien meilleur marché, car il y a à établir moins de points d'inversion et moins de soudures. La surveillance du générateur devient aussi plus facile, car il y a moins de raccords à contrôler.
Les avantages de la position inclinée du corps du générateur de vapeur suivant des figs. 3 et 4 résul- tent déjà d'une comparaison des figs. 1 et 3. Avec un corps du générateur de vapeur incliné par rapport à 1' horizontale, on peut, comme le montrent les figures, lo- ger toutes choses égales d'ailleurs, un volume d'eau beau- coup plus grand qu'avec un corps du générateur de vapeur placé horizontalement suivant la fig. 1.
Ensuite, la figure 3 montre que la chute à l' intérieur d'un élément vaporisateur, est beaucoup plus grande, par comparaison avec celle d'un élément vapori- sateur suivant la figure 1. En conséquence, l'agent de chauffage passera par les éléments vaporisateurs suivant la disposition de la figure 3 beaucoup mieux que ce n' est le cas avec la disposition de la fig. 1, c'est-à-dire que l'eau condensée s'écoulera mieux et que la circulation
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sera mieux assurée. Ensuite la boue provenant de l'eau. d'alimentation se déposera au point le plus bas du corps du générateur de vapeur suivant la fig. 3 et là, on pour- ra l'enlever facilement,
Dans la fige 5, on compare les contours des sur- faces de vaporisation des deux constructions.
On voit que la ligne extérieure 10 qui limite la surface de vaporisa- tion du corps de générateur de vapeur horizontal suivant la fig. 1 est sans doute plus grande que la ligne 11 qui limite la surface de vaporisation suivant la fig. 3. Toute- fois, la chose importante est qu'à l'endroit où la vapori- sation se produit effectivement, aucune différence n'existe dans la grandeur de' la surface de vaporisation.
En consé- quence, pour ce qui est de la possibilité du primage ou de l'entraînement d'eau, la construction suivant la figure 3 @
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pas vij' avec corps du générateur d.e vapeur incliné n'est 7:Plus mau-lq vaise que celle suivant la figure 1 avec corps du généra- teur de vapeur horizontal, De plus, la hauteur disponible de la chambre de vapeur au-dessous de la prise 12 (mesure C) est identique dans les deux cas, de sorte que sous ce rapport non plus, on ne peut adresser aucun reproche pro- bant à la disposition inclinée du corps du générateur de vapeur suivant les figs. 3 et 4. Un avantage particulier de l'inclinaison du corps du générateur de vapeur est que la grandeur de la surface de vaporisation s'adapte bien à la vaporisation à l'intérieur de la chaudière.
A l'entrée de lrélément vaporisateur au-dessous de la prise de vapeur 12, la surface de vaporisation est plus grande qu'à la sor- tie de l'élément vaporisateur endroit ou l'agent de chauf- fage est déjà transformé en eau de condensation,