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" Perfectionnements aux générateurs de vapeur "
Cette invention est relative à un générateur de vapeur comprenant une chaudière principale et une chaudière - foyer à parois de tubes d'eau.On peut faire passer la vapeur de la chaudière-foyer dans le surchauffeur de la chaudière principale pendant la mise en marche ou bien on peut l'envoyer à l'endroit où elle doit être utilisée sans la faire passer dans le surchauffeur ou bien on peut la décharger sans L'utili- ser. La vapeur venant de la chaudière-foyer passe dans la cham- bre de vapeur de la chaudière principale pendant le fonction- nement normal.
On comprendra mieux l'invention par la description qui en est donnée ci-dessous avec référence aux dessins annexés, dans lesquels Fig.l est une coupe verticale suivant le ligne @
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2-2 de la Fig.2 montrant un mode d'exécution de l'invention, et la Fig.2 est une élévation de face partiellement en coupe.
Sur ces dessins, 1 désigne un foyer pourvu d'un ou de plusieurs brûleurs de combustible 2 le long de sa face avant.
Un corps cylindrique horizontal de vapeur et d'eau 3 est situé près du bord supérieur de la paroi postérieure du foyer. Un corps cylindrique correspondant 3' est situé près du bord supérieur de la paroi antérieure à un niveau plus élevé, les corps cylindriques 3 et 3' étant reliés entre eux par un faisceau de tubes inclinés 4. Un tuyau d'eau d'ali- mentation 5 débouche dans le corps cylindrique 3, bien que l'eau puisse être amenée en d'autres endroits de la chaudière.
Un ou plusieurs tubes 6 s'étendent de la. partie inférieure du corps cylindrique à des collecteurs distributeurs 7. De ces derniers des tubes 8 vont à des collecteurs 9 situés de part et d'autre de la trémie à cendres à la partie inférieure du foyer. Des rangées de tubes 10 montent obliquement depuis les collecteurs 9 le long des parois latérales de la trémie à cen- dre jusqu'à des collecteurs 11 et 12 longeant respectivement les bords inférieurs de la paroi antérieure et de la paroi postérieure. Une rangée de tubes 13 montent le long de la paroi postérieure du foyer du collecteur 12 au collecteur 14 situé près du bord supérieur de la paroi postérieure du foyer. Une rangée de tubes 15 traversent obliquement la partie supérieure du foyer 1, depuis le collecteur 14 jusqu'au corps cylindrique de vapeur et d'eau 3'.
Une rangée de tubes 16 montent le long de la paroi antérieure du foyer,du collecteur 11 au corps d'eau et de vapeur 3'.
Des tubes 17 s'étendent du collecteur distributeur 7 à des collecteurs horizontaux 18 situés le long des bords
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inférieurs des parois latérales du foyer 1. Une paroi de tubes latérale 19 relie chacun des collecteurs 18 à un col- lecteur 20 situé près du bord supérieur de la même paroi latérale du foyer. Des tubes 21 relient les collecteurs 20 au corps 3'.
Une chaudière de type connu peut être disposée au-dessus du foyer 1 de l'autre coté du faisceau de tubes 4, ou bien cette chaudière qu'on appellera la chaudière principale peut être disposée en tout autre endroit convenable où elle est chauffée par les gaz qui quittent le foyer 1. Le chaudière représentée sur le dessin est du type Babcock & Wilcox, pour- vue d'un corps cylindrique de vapeur et d'eau 25 dans lequel pénètre un tuyau d'eau d'alimentation 26. Des raccords 27 relient la chambre d'eau du corps cylindrique 25 à des collec- teurs de descente 28 qui sont raccordés par un faisceau de tubes inclinés 29 à des collecteurs de montée 30 qui sont leur tour raccordés par des tubes de circulation 31 à la chambre de vapeur du corps cylindrique 25.
Une prise de vapeur 32 est disposée dans la chambre de vapeur du'corps cylindrique 25 et un tube 33 pourvu d'une soupape 34 près du corps cylindrique relie cette prise à un collecteur d'admission 35 du surchauffeur 36 dont le collecteur de sortie 37 est relié par un tuyau à la conduite de distribu- tion de vapeur.
Un tuyau 40 part de la chambre de vapeur du corps cylindrique 3' et est raccordé au tuyau 33 par un raccord muni d'une soupape 41. Une soupape 42 est montée sur une dérivation du tuyau 40, laquelle peut conduire soit à l'extérieur soit à un lieu d'utilisation de vapeur distinct. Un raccord 43 pour- vu d'une soupape 44 va du tuyau 40 à un tuyau 45 disposé lon- gitudinalement dans la chambre de vapeur du collecteur 25, ce tuyau 45 étant pourvu de trous 45' le long de sa face inférieu- re. Une soupape de sûreté 46 est placée sur le corps 3' et une
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soupape de sûreté 47 sur le corps 25. Un économiseur est re- présenté en 48.
Le fonctionnement est le suivant.
La combustion qui se produit dans le foyer 1 chauffe les tubes des parois d'eau du foyer et les produits de la com- bustion montent à travers la rangée de tubes 15, le faisceau 4 et les surfaces de chauffe de la chaudière principale,d'où ils s'échappent entre les raccords 27 et sur les tubes de l'économiseur 48.
En raison de ce qu'il se forme de la vapeur dans les tubes des parois d'eau du foyer avant qu'il ne s'en forme dans la chaudière principale, un dispositif est prévu pour que pendant la mise en marche cette vapeur soit envoyée dans le surchauffeur 36 de la chaudière principale sans que rien n'en pénètre dans la chaudière principale elle-même.
Dans ce but,. on ferme les'soupapes 34, 42 et 44 et on ouvre la soupape 41, ce qui permet à la vapeur produite dans la chaudière-foyer de passer directement du tuyau 40 par la soupape 41 et le tuyau 33 dans le surchauffeur 36 sans pé- nétrer dans la chaudière principale. De cette manière les tu- bes du surchauffeur sont à l'abri des coups de feu pendant la mise en marche. On évite également les perturbations qui pourraient se présenter si la vapeur était admise à pénétrer dans le corps cylindrique 25 au-dessus d'une masse d'eau plus froide et à se condenser brusquement de manière à provoquer des chocs violents ou des coups de bélier.
Grâce à l'agencement du tuyautage et des soupapes décrits ci-dessus, la vapeur produite dans la chaudière-foyer peut être'évacuée sans pénétrer ni dans la chaudière principale ni dans le surchauffeur. Pour obtenir ce résultat on ferme les soupapes 41 et 44 et on ouvre la soupape 42. La vapeur qui s'é- chappe par la soupape 42 peut être utilisée là ou on 'le juge opportun ou s'échapper dans l'atmosphère.
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Pendant le fonctionnement normal de la chaudière, lorsque la chaudière principale a pr oduit de la vapeur à la pression voulue, on ferme les soupapes 41 et 42 et on ouvre les soupapes 34 et 44, de manière à faire passer la vapeur de la chaudière à murs d'eau dans les tuyaux 40 et 43 et à la mélanger à la vapeur du corps cylindrique 25 de la chaudière principale. La vapeur ou le mélange de vapeur et d'eau passant par les tuyaux 40 et 43 pénètre dans le tuyau de distribution 45 d'où l'eau qui était contenue dans la vapeur est distribuée sur toute la longueur du corps cylindrique par les petites ouvertures 45' percées dans la face inférieure de ce tuyau.
La vapeur produite par la chaudière principale mélangée à celle produite dans la chaudière à murs d'eau passe en marche nor- male, par le tuyau 33 dans le surchauffeur 36, d'où la vapeur surchauffée passe par le collecteur de sortie 37 dans la con- duite de distribution de vapeur.
La chaudière principale et la chaudière à murs d'eau entourant le foyer ont leurs chambres de vapeur reliées entre elles en marche normale, mais chacune d'elles possède une en- trée d'eau d'alimentation distincte de celle de l'autre et le niveau de l'eau dans chaque chaudière est maintenu à la hauteur voulue pour la chaudière considérée indépendamment du niveau dans l'autre chaudière.
REVENDICATIONS.
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"Improvements to steam generators"
This invention relates to a steam generator comprising a main boiler and a furnace-furnace with walls of water tubes. Steam from the furnace-furnace can be passed through the superheater of the main boiler during start-up or it can be sent to the place where it is to be used without passing it through the superheater, or it can be unloaded without using it. Steam from the firebox passes into the steam chamber of the main boiler during normal operation.
The invention will be better understood from the description which is given below with reference to the accompanying drawings, in which Fig.l is a vertical section along the line @
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2-2 of Fig.2 showing an embodiment of the invention, and Fig.2 is a front elevation partially in section.
In these drawings, 1 denotes a fireplace provided with one or more fuel burners 2 along its front face.
A horizontal cylindrical body of steam and water 3 is located near the upper edge of the rear wall of the fireplace. A corresponding cylindrical body 3 'is located near the upper edge of the anterior wall at a higher level, the cylindrical bodies 3 and 3' being interconnected by a bundle of inclined tubes 4. A feed water pipe. 5 opens into the cylindrical body 3, although the water can be brought to other places in the boiler.
One or more tubes 6 extend from the. lower part of the cylindrical body to distributor manifolds 7. From the latter, tubes 8 go to manifolds 9 located on either side of the ash hopper at the lower part of the hearth. Rows of tubes 10 run obliquely from the collectors 9 along the side walls of the ash hopper to collectors 11 and 12 running along the lower edges of the anterior wall and the posterior wall, respectively. A row of tubes 13 run along the rear wall of the fireplace from manifold 12 to manifold 14 located near the upper edge of the rear wall of the fireplace. A row of tubes 15 cross the upper part of the hearth 1 obliquely, from the manifold 14 to the cylindrical body of steam and water 3 '.
A row of tubes 16 run up the front wall of the fireplace, from the manifold 11 to the body of water and steam 3 '.
Tubes 17 extend from the distributor manifold 7 to horizontal manifolds 18 located along the edges.
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of the side walls of the fireplace 1. A side tube wall 19 connects each of the manifolds 18 to a manifold 20 located near the top edge of the same side wall of the fireplace. Tubes 21 connect the collectors 20 to the body 3 '.
A boiler of known type can be placed above the hearth 1 on the other side of the tube bundle 4, or else this boiler, which will be called the main boiler, can be placed in any other suitable place where it is heated by the gases leaving the hearth 1. The boiler shown in the drawing is of the Babcock & Wilcox type, provided with a cylindrical body of steam and water 25 into which a feed water pipe 26 enters. 27 connect the water chamber of the cylindrical body 25 to downcomers 28 which are connected by a bundle of inclined tubes 29 to risers 30 which are in turn connected by circulation tubes 31 to the discharge chamber. steam from the cylindrical body 25.
A steam outlet 32 is disposed in the steam chamber of the cylindrical body 25 and a tube 33 provided with a valve 34 near the cylindrical body connects this outlet to an inlet manifold 35 of the superheater 36, the outlet manifold 37 of which. is connected by a pipe to the steam distribution line.
A pipe 40 leaves from the vapor chamber of the cylindrical body 3 'and is connected to the pipe 33 by a fitting provided with a valve 41. A valve 42 is mounted on a bypass of the pipe 40, which can lead either to the outside. or at a separate place of steam use. A fitting 43 provided with a valve 44 goes from the pipe 40 to a pipe 45 disposed lengthwise in the vapor chamber of the manifold 25, this pipe 45 being provided with holes 45 'along its underside. A safety valve 46 is placed on the body 3 'and a
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safety valve 47 on the body 25. An economizer is shown at 48.
The operation is as follows.
The combustion which takes place in the hearth 1 heats the tubes of the water walls of the hearth and the products of combustion rise through the row of tubes 15, the bundle 4 and the heating surfaces of the main boiler, d 'where they escape between the fittings 27 and on the tubes of the economizer 48.
Due to the fact that steam forms in the tubes of the water walls of the fireplace before it forms in the main boiler, a device is provided so that during start-up this steam is sent to the superheater 36 of the main boiler without anything entering the main boiler itself.
For this purpose,. the valves 34, 42 and 44 are closed and the valve 41 is opened, which allows the steam produced in the furnace-furnace to pass directly from the pipe 40 through the valve 41 and the pipe 33 into the superheater 36 without pressure. enter the main boiler. In this way the tubes of the superheater are protected from gunfire during start-up. It also avoids the disturbances which could occur if the steam were allowed to enter the cylindrical body 25 above a body of colder water and to condense suddenly so as to cause violent shocks or water hammers. .
By means of the arrangement of the piping and the valves described above, the steam produced in the firebox can be exhausted without entering either the main boiler or the superheater. To achieve this result, valves 41 and 44 are closed and valve 42 opened. The vapor which escapes through valve 42 can be used where it is deemed appropriate or escape to the atmosphere.
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During normal boiler operation, when the main boiler has produced steam at the desired pressure, valves 41 and 42 are closed and valves 34 and 44 are opened, so as to pass the steam from the boiler to walls of water in pipes 40 and 43 and mixing it with the steam from the cylindrical body 25 of the main boiler. The steam or the mixture of steam and water passing through the pipes 40 and 43 enters the distribution pipe 45 from where the water which was contained in the steam is distributed over the entire length of the cylindrical body through the small openings 45 'drilled in the underside of this pipe.
The steam produced by the main boiler mixed with that produced in the water wall boiler passes in normal operation, through pipe 33 in the superheater 36, from where the superheated steam passes through the outlet manifold 37 in the boiler. steam distribution pipe.
The main boiler and the water wall boiler surrounding the firebox have their steam chambers interconnected in normal operation, but each has a separate feedwater inlet from the other and the water level in each boiler is maintained at the desired height for the boiler considered regardless of the level in the other boiler.
CLAIMS.
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