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"Perfectionnements relatifs aux chaudières à vapeur à tubes d'eau"
La présente invention est relative aux foyers de chaudières à vapeur à tubes d'eau. Elle a pour objet un appareil au moyen duquel les gaz chauds perdus provenant des fours à ciment ou d'autres appareils convenables sont utilisés, pour
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engendrer de la vapeur d'une façon efficace, en même temps que le combustible primaire venant d'un foyer.
Conformément à la présente invention, on utilise des dispositifs au moyen desquels les gaz chauds perdus sont isolés des gaz primaires du combus- tible et sont obligés de se déplacer, sur toute leur longueur, suivant des chemins pa- rallèles, ou sensiblement parallèles, au dépla- cement des gaz chauds perdus, les dits gaz étant en contact avec la surface de chauffe de la chau- dière. On utilise des dispositifs au moyen des- quels de l'air, préalablement chauffé, peut être amené, d'une manière efficace, aux gaz chauds per- dus et on utilise des dispositifs au moyen desquels on peut effectuer un réglage indépendant des gaz respectifs. Toutes ces caractéristiques ainsi que d'autres apparaîtront dans la description qui va suivre.
Sur le dessin annexé :
La figure 1 est une coupe verticale et longitudinale d'un foyer de chaudière à vapeur établi conformément à l'invention;
La figure 2 est une coupe verticale et transversale de l'appareil par 2-2 de la figure 1 ;
Les figures 3 et 4 sont des coupes ho- rizontales et transversales par 3-3 et 4-4, res- pectivement, de la figure 1.
Si l'on se reporte au dessin annexé, on remarquera que 10 désigne la maçonnerie d'une chau- dière, 11, la chambre de combustion disposée à
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l'intérieur de cette chaudière et 12 l'autel dis- posé à l'arrière de la dite chambre. Cette der- nière peut être disposée,pour brûler un oombus- tible solide, liquide ou gazeux, suivant le désir.
Dans l'exemple représenté, la chambre est disposée pour être utilisée en liaison avec un brûleur à charbon pulvérisé indiqué en 13. La dite chambre peut être munie de chemises d'eau ou de parois protégées par de l'air ou de l'eau.
La chaudière proprement dite représentée sur le dessin est du type à plusieurs corps et à plusieurs séries de tubes, type dans lequel des corps séparés et disposés transversalement sont associés avec des séries de tubes d'eau, c'est-à- dire dans lequel le corps à boues 14 est disposé derrière l'autel; le corps à eau 15 est placé près de la paroi antérieure de la maçonnerie et au-des- sous du niveau normal de l'eau de la chaudière; les
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C-6,LYI deux tbOU1 à eau et vapeur 16 et 17 sont dispo- sés à la partie supérieure de la maçonnerie et au- dessus des corps 14 et 15 respectivement. Les sé- ries de tubes d'eau 18,19 et 20 relient les corps 14,15 et 16 dans l'ordre indiqué; une circulation continue d'eau est ainsi établie.
Les espaces ré- servés à la vapeur dans les corps 16 et 17 sont reliés entre eux par des tubes 21 de surchauffe et
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É-44 &e-t4 U>f ;;Z-ur les espaces réservés à l'eau dans ce t our sont reliés entre eux par des tubes supplémentaires 22, 23 qui constituent un trajet supplémentaire pour l'eau de façon à maintenir un niveau constant d'eau dans le corps 17.
L'espace réservé à la chaudière, dans la
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maçonnerie, est muni de déflecteurs disposés con- venablement; ces déflecteurs sont constitués, dans ltexemple représenté, par une pièce 24 qui recouvre la partie postérieure de la série 18 des tubes inférieurs et qui s'étend vers l'avant,à une distance appréciable à partir du corps à boues 14, par une pièce 25 qui monte à partir de l'ex- trémité antérieure de la pièce 24 jusqu'à un point situé quelque peu au-dessus de la série de tubes 19 et par une pièce 26 qui descend du corps à eau etvapeur de façon à diviser en partie la série de tubes arrière 20.
Ainsi, la série de tubes inférieurs est exposée à la chaleur rayon- nante de la chambre de combustion à travers toute la largeur de l'emplacement de la chaudière et une succession de carneaux destinés au passage des produits de combustion chauds formés par le combustible vont, de la partie antérieure de la chambre de combustion, à la partie postérieure de l'emplacement de la chaudière. Ces produits de combustion s'échappent finalement par un orifice de sortie 27 disposé convenablement dans la paroi postérieure de la maçonnerie. Cet orifice de sor- tie est muni d'un registre 27', ou de tout autre dispositif convenable, pour le réglage du tirage.
Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, les gaz chauds et les produits chauds de combustion, après qu'ils ont quitté la chambre de combustion, sont obligés de circuler, suivant un chemin disposé au centre de la chaudière, grâce à deux chambres supplémentaires 28 disposées latéralement à l'intérieur de la
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maçonnerie et au voisinage des groupes latéraux des séries respectives 19 et 20. Ces chambres sont également voisines des extrémités adjacentes des corps et du dispositif déflecteur. Les dites cham- bres recouvrent, en tout ou en partie, la série inférieure des tubes 18 et vont, de l'extrémité avant à l'extrémité arrière de la chaudière.
Les extrémités des déflecteurs comportent, dans chaque chambre, une succession de carneaux parallèles aux carne aux adjacents des gaz primaires} .malles premiers carneaux étant séparés des seconds; chaque chambre comporta une paroi verticale 29 séparée de la paroi latérale adjacente de la maçonnerie; la paroi 29 est munie d'un fond incliné 30 supporté au voisinage immédiat de la série inférieure de tubes 18 et à une certaine distance entre la base du déflecteur vertical 25 et le corps à eau 15 disposé à l'avant.
Dans l'exemple représenté, un certain nombre de rangées de tubes supérieurs de la série 18 sont disposées à l'intérieur de la chambre, mais, si on le désire, le fond 30 peut être supporté au niveau de la partie supérieure de la série de tubes en question ou bien au-des- sous, la seule caractéristique limitative étant la nécessité d'avoir, au-dessous du fond 30, juste le nombre de tubes suffisantspour absorber la chaleur rayonnée par la chambre de combustion pri- maire .
Dans les parois latérales de la maçon- nerie au-dessus du fond 30 et en avant du déflec- teur 25 sont disposées des ouvertures 31 à travers lesquelles les gaz chauds perdus sont amenés dans
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¯ ,liëu la chambre 28 par des conduits 32 âllant des ori- fices d'évacuation des gaz d'un four à ciment ou de tout autre appareil convenable donnant des gaz chauds perdus. Dans la paroi postérieure de la ma- çonnerie sont ménagés des orifices de sortie appro- priés 33 pour l'évacuation finale des gaz chauds perdus venant des chambres latérales respectives.
Les orifices de sortie 33 comportent des registres 34 ou d'autres dispositifs pour le réglage conve- nable du tirage, ces registres 34 étant actionnés indépendamment du registre 27'.
On utilise un dispositif au moyen duquel de l'air chauffé peut, si cela est nécessaire ou désirable, être amené aux gaz chauds perdus au point où ces gaz pénètrent dans les parties anté- rieures des chambres latérales respectives 28. Ce dispositif, dans l'exemple représenté, comporte une chambre transversale 35 qui s'étend entre les pa- rois latérales de la maçonnerie et qui communique avec les chambres respectives 28 par des orifices à air 36 disposés convenablement dans le déflec- teur 25; les parois de la maçonnerie comportent des orifices d'entrée d'air appropriés 37 aboutis- sant à l'intérieur de la chambre 35. Ces orifices d'entrée d'air sont, de préférence, munis de re- gistres 38.
Dans l'exemple représenté, les pièces 24 et 25 des déflecteurs constituent le fond. et la paroi avant de la chambre 35, les autres parois étant constituées par les pièces supérieure et postérieure 39 et 40 respectivement qui s'étendent sur toute la largeur du foyer et qui sont solidaires du dispositif de déflecteurs. Ainsi, les parois de
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la chambre 35 réservée à l'air sont exposées effi- cacement à l'action de la chaleur de la chaudière, c'est-à-dire à l'action des gaz de combustion et des gaz chauds perdus.
Il résulte de la description qui vient d'être donnée à titre d'exemple d'application de l'invention que les gaz perdus chauds introduits dans les chambres latérales 28 par les conduits
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32 sont isolés des gaz primaires de combustion de la partie avant à la partie arrière de la chaudière mais les gaz chauds perdus suivent un chemin parallèle à ceux des gaz de combustion. Si les gaz chauds perdus en question ont des propriétés d'inflammabilité,de l'air, provenant de la chambre 35, peut être facilementamené à ces gaz par, les orifices d'entrée d'air 36 ; cet air ayant été chauffé préalablement dans la chambre 35 provoque- ra la combustion des gaz ayant un pouvoir calori- fique faible.
La séparation faite entre les gaz chauds perdus et les produits de combustion du combustible primaire qui a été indiquée ci-dessus évite une variation de la température du foyer et, par con- séquent, une variationdans le rendement de ce foyer, variation qui résulterait du mélange des gaz perdus chauds et des produits de la com- bustion du combustible primaire, car les premiers peuvent être à une température inférieure à la tem- pérature désirée du foyer et peuvent être variables, quant à la température, à leur composition et à leur quantité.
En outre, une telle séparation permet de localiser le dépôt, sur les tubes de la
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UL<A;,- ,t chaudière, de poussière.! incombustiole1, qui *94- être entraîné par les gaz perdus, ce qui facilite le nettoyage des tubes de chaudière; de plus, puisque les gaz perdus peuvent avoir, dans beau- coup de cas, un effet corrosif sur le métal de la chaudière, l'isolement de ces gaz permet de limiter, aux parties exposées seulement, l'emploi de
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matières résistant à la corrosion spéciale indi- ..... a..-., ¯i.e.-, .s qu e. gaz perdus et des gaz de combustion et l'évacuation de ces deux sortes de gaz.
par des
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-- orifices séparés, permet un réglage indépendant du tirage des sources respectives de chaleur, ce qui permet de maintenir un débit constant de la chau- dière au moyen d'un réglage approprié de l'alimen- tation en combustible et en air quelle que soit la température de la combustion ou la quantité de gaz chauds perdus utilisée.
Bien que l'on ait dit tout d'abord que l'invention était particulièrement applicable au type de chaudière à tubes d'eau représenté sur le dessin annexé, cette invention n'est pas limi- tée à cette application ni à la construction et à la disposition particulièreJdes éléments coopérants ci-dessus décrits ; desmodifications pourraient être apportées aux dispositifs décrits et repré- sentés sans que l'on sorte pour cela du domaine de l'invention.
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