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Surchauffeur intermédiaire chauffé par de la vapeur surchauffée.
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La présente invention se rapporte aux surchauffeurs intermédiaires chauffés par de la vapeur surchauffée, dans lesquels la vapeur de chauffe cède totalement ou partielle- ment sa chaleur de surchauffe dans une première zone, et sa chaleur de 'vaporisation dans une deuxième zone.
Dans la construction de ces surchauffeurs intermédiaires, il se produit des difficultés du fait que des conditions parti- culi@ères doivent être réalisées dans les deux sones, afin d'obtenir la transmission la plus avantageuse de la chaleur de la vapeur de chauffe à la vapeur à surchauffeur., Dans la première zone, dans laquelle la vapeur de chauffe cède sa chaleur de surchauffe à la vapeur intermédiaire déjà préchauffée dans la deuxième zone, il est nécessaire, dans '
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chaque cas particulier, pour obtenir la plus haute tempé- rature de surchauffe possible, que la vapeur intermédiaire soit aussi chauffée par de la vapeur de chauffe plus chaude dans la mesure où sa température monte pendant la durée de son trajet.
Cette condition est réalisée quand la vapeur à surchauffer est dirigée complètement en contre-courant de la vapeur de chauffe. Dans la deuxième zone, la température de la vapeur de chauffe ou du condensat de cette vapeur reste essentiellement la même sur toute la longueur de la conduite de chauffe, de sorte qu'elle est négligeable, au moins par rapport à la chute de température qu'on peut atteindre entre l'agent de chauffe et la vapeur 4 surchauffer, soit que la vapeur à surchauffer s'écoule en contre-courant ou en équi- courant de l'agent de chauife. Par contre, il est ici parti- culièrement essentiel, pour une transmission favorable de la chaleur que la vitesse d'écoulement de la vapeur à surchauffer. soit grande.
Cette condition est réalisée quand on maintient, dans la deuxième zone du surchauffeur, la section d'écoule- ment petite pour la vapeur à surchauffer, en subdivisant la chambre de surchauffe par des parois formant chicanes de telle façon que la vapeur surchauffer traverse cette zone en changeant de direction.
La présente invention rend possible dans les surchauffeurs intermédiaires de l'espèce décrite une utilisation avantageuse de l'emplacement et l'obtention d'une température de surchauffe relativement élevée pour une surface de chauffe donnée, en faisant écouler la vapeur à surchauffer au travers de la première zone dans le but d'une utilisation la plus efficace de la chute de température en- tièrement en contre-courant par rapport à la vapeur de chauffe, et au travers de la deuxième zone au moyen d'une subdivision par des parois ou chicanes et un changement de direction par
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1 un trajet prolongé, pour obtenir dans la deuxième zone par t la subdivision de l'espace donné,
de petites sections d'écou- lement et par suite une grandevitesse d'écoulement de la Tapeur à surchauffer.
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 schématiquement en coupa verticale, un mode de réalisation de la présente invention.
La fig. 2 représente de même en coupe verticale, un mode de 'réalisation d'un surchauffeur intermédiaire suivant la pré- sente invention, dans lequel l'encombrement du récipient est 'utilisé au mieux, et la surface de chauffage subdivisée de façon avantageuse.
Dans la fig. 1, 1 représente la chaudière de surchauffe, 2 le raccord d'entrée- pour la vapeur à surchauffer et 3 le raccord de sortie pour la vapeur surchauffée dans la chaudière.
Des serpentins de chauffe 4, parcourus par la vapeur de chauffe, sont disposés dans la chaudière. La vapeur de chauffe sur- chauffée arrive par les extrémités supérieures 5 des serpentins, et le condensât s'écoule par les exprémités inférieures 6. La partie inférieure de la chaudière est subdivisée par des parois 7 et 8 'formant chicanes. La paroi 8 est reliée par son extré- mité supérieure à une paroi transversale 9 et se termine un peu au-dessus du fond la de la chaudière 1. La paroi 7 part du fond 10 de la chaudière et finit un peu au-dessous de la paroi transversale 9.
Cette paroi transversale s'étend en largeur sur la plus grande partie de là section de la chaudière, et se trouve en hauteur dans une position dans laquelle la vapeur de chauffe s'écoulant dans les serpentins de chauffe 4 a à peu près cédé sa chaleur de surchauffe,et passe dans la zone de
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saturation. Au-dessus de la paroi transversale 9 se trouve donc la première zone du suxchauffeux, dans laquelle la vapeur de chauffe cède sa chaleur de surchauffe à la vapeur inter- médiaire entourant. les tubes chauds, tandis qu'au dessous de la paroi transversale', se trouve la deuxième zone de sur- chauffeur, dans laquelle la'vapeur de chauffe cède partielle- ment ou totalement sa chaleur de vaporisation, et se condense de façon correspondante.
Si par le montage des deux zones de surchauffeurs dans une chaudière commune, on obtient de trop grandes dimensions, il est naturellement avantageux de Séparer les chaudières des deux zones.
La vapeur à surchauffer parcourt, comme le voit, la deuxième zone (zone inférieure) du surchauffeur avec un changement de direction. Sa vitesse d'écoulement est alors relativement grande, puisque la section s'écoulement est petite par suite de la subdivision de la chaudière par les chicanes.
La vapeur déjà préchauffée traverse la première zone (zone supérieure) complètement en contre-courant de la vapeur de chauffe. On a par conséquent la certitude qu'on fournit encore constamment de la chaleur de surchauffe supplémentaire à la vapeur intermédiaire déjà surchauffée, sur tout son parcours au travers de la deuxième zone jusqu'à sa sortie.
Dans le mode d'exécution de la figure 2, la chaudière de surchauffe est divisée en deux parties. La partie supérieure 11 de la chaudière entoure la première zone, dans laquelle la vapeur de chauffe cède la chaleur de surchauffe, et la partie inférieure, 12 de la chaudière entoure la deuxième zone, dans laquelle le chauffage de la vapeur intermédiaire a lieu par la chaleur de vaporisation de la vapeur de chauffe. Le raccord d'entrée 13 pour la vapeur intermédiaire à surchauffer se trouve à l'extrémité supérieure de la portion de chaudière 12, le
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raccord de sortie 14 pour la vapeur intermédiaire surchauffée, à l'extrémité supérieure de la partie de chaudière 11.
Dans la partie inférieure 12 de la chaudière, se trouve une paroi conductrice cylindrique 15, qui repose au moyen de pieds 16 sur le fond de la chaudière 17. Des sections de passage 18 pour la vapeur intermédiaire s'écoulant dans le sens des flèches se trouvent entre les pieds 16. La paroi conductrice cylin- drique 15 s'étend jusqu'au plan de séparation des deux parties 11 et 12 de la chaudière, c'est-à-dire jusqu'au plan de sé- paration entre les deux zones du surchauffeur et est reliée à une paroi de séparation horizontale, en forme d'anneau en deux parties, qui découvre l'espace entre la paroi conductrice cylin- drique 15 et la paroi de la partie de la chaudière 12. la vapeur de chauffe surchauffée traverse des serpentins de chauffe 20, 21 disposés concentriquement dans la chaudière.
Tous les serpentins de chauffe débouchent à leurs extrémités supérieures dans une chambre creuse 24, prévue dans le couvercle 23-de la chaudière. Le raccord d'introduction 26 pour la vapeur de chauffe surchauffée mène à la chambre creuse 24, qui est fermée en direction de l'intérieur de la chaudière par une pla- que 25. Une chambre creuse correspondante 28, à laquelle le raccord de sortie 29 de la vapeur de chauffe est relié, est prévue dans le fond de la chaudière 17. Dans cette chambre 28 débouchent les serpentins de chauffe intérieurs 20, qui se ré- partissent uniformément au travers des deux zones de la chaudière du surchauffeur. Les deux serpentins extérieurs 21 sont en- roulés l'un dans l'autre dans la première zone du surchauffeur de telle façon qu'ils se trouvent sur une même surface cylin- drique.
Après leur passage dans la deuxième zone, ils sont en- suite disposés en deux hélices concentriques et reliés par leurs extrémités' inférieures à un raccord de sortie 30, prévu sur une
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des parois de la chaudière. Poux empêcher un passage de la vapeur intermédiaire par l'espace restant à l'intérieur des serpentins de chauffe, on a encastré dans cet espace, un cylindre de tôle 31 fermé.
Grâce à la paroi cylindrique 15, l'espace occupé uni- formément par la surface de chauffe de la deuxième zone du surchauffeur est subdivise de telle façon que la surface de chauffe disposée dans cet espace est parcourue par la vapeur à surchauffer à une vitesse relativement grande. La section d'écoulement dans la partie de la deuxième zone à l'intérieur de la paroi 15 est approximativement égale à la section d' @ écoulement de la première zone du surchauffeur, que la vapeur à surchauffer parcourt complètement en contre-courant de la vapeur de chauffe. Il ne se produit donc pas de variation im- portante de la vitesse dans le passage de la seconde à la première zone, en particulier si l'on considère que le volume de la vapeur intermédiaire devient plus grand avec une sur- chauffe croissante.
Du fait que les deux faisceaux de tubes extérieurs sont enroulés l'un dans l'autre dans la première zone, et sont disposés dans la portion extérieure de la deuxième; zone en deux enroulements concentriques, on obtient la répartition la plus régulière possible de la surface de chauffe dans un espace réduit.
Revendications.
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