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"CIAUDIEi'Ia7 A COMBUSTION INTERNE"
La présente invention est relative à un nouveau typé de chaudière à vapeur - dont la combustion du combustible arrive dans un milieu fermé dans la chaudière même et les produits de la combustion entrent dens la, masse d'eau ou analogue à évaporer et en traversant celle-ci se mêlent ensuite avec la vapeur produite, en sortant mélangés avec ladite vapeur pour accomplir ensemble le cycle d'utilisation auquel la chaudière est destinée.
On connait déjà diverses applications mécaniques et d'autres genres, selon lesquelles on utilise un mélange de vapeur et gaz produitspar des combustions, et d'autres nouvelles et diverses applications dudit mélange, tel que produit dans la chaudière réalisée suivant l'invention, peuvent être réalisées en remplacement de la, vapeur.
L'invention a pour principal objet d'augmenter jusqu'à la limite maximum le rendement de combustion de l'installation
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thermique, en obtenant évidemment la presque complète uti- Iisation de la chaleur produite dans la, combustion interne par suite : soit du contact plus intime des rroduits de com- bustion avec le liquida à évaporer, soit de la suppression dela perte de chaleur due aux gaz 'brûles venant se déverser ' dans l'atmcsphere dans les chaudières usuel les. dans l'atmosphère dans les chaudières usuelles.
Un autre objet de l'invention consiste à réaliser une chaudière ne produisant pas de fumée ou-d'autres produits gazeux; une telle chaudière pouvant ainsi Être avantageusement utilisée dans des milieux clos où il n'ect pa.: possible ou désirable d'installer une cheminée a. tirage naturel ou forcé comme par exemple, les locaux souterreins, les naviresde guerre divers, les installations à l'intérieur des villes, etc... pour faire bien comprendre la nature de la présente in- vention et la façon dont elle peut être pratiquement appli- quée, on en décrira-ci-après, à titred'exemple, diverses formes d'exécution préférées qui. sont aussi schématiquement représentées sur les dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une coupe verticale faite selon la lig- ne 1-1 de la figure 2, d'une chaudière cylindrique réalisée suiva.nt l'invention.
La figure 2 est une coupe verticale longitudinale faite suivant le. ligne II-II de la figure 1.
La, figure 3 est une coupe horizontale faite suivant la ligne III-III de la, figure 2.
La figure 1 est une coupe verticale transversale faite selon laligne IV-IV de la figure 5, selon une autre forme d'exécution de l'invention plus spécialement applicable dans le cas de hautes pressions.
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La figure 5 est une coupe longitudinale de ladite forme d'exécution faite suivant la ligne brisée V-V de la figure 4.
La figure 6 est une autre coupe verticale transversale faite suivant la ligne VI-VI de la figura 5.
La figure 7 est une coupe longitudinale faite suivant la ligne brisée VII-VII de la. figure 6.
La figure 8 est une coupe horizontale suivant la ligne VIII-VIII de la figure 5.
Dans les diverses figures, les mêmes parties ou les parties analogues sont indiquées par les mêmes chiffres de référence, et les diverses coupes doivent être considérées comme étant vues dans le sens indiqué par les flèches à coté des chiffres romains de référence.
En considérant d'abord la forme d'exécution représentée sur les figures 1, 2 et 3, 1, désigne l'enveloppe d'une chaudière cylindrique réalisée selon l'invention munie des fonds antérieur et arrière 2 et 3, d'une chambre à vapeur 4, d'une soupape de sureté 5, d'une soupape de prise 6, et de tous les accessoires usuels, tels que soupape d'admission 7, soupape de décharge 7', manomètres, indicateurs de niveau etc.....
A l'intérieur de l'enveloppe 1 est fixé de façon excentrée par rapport µ l'enveloppe même, un foyer cylindrique 8, qui se termine à sa partie antérieure par une devanture close extérieure 9, fixée hermétiquement sur le fond antérieur 2 de la chaudière, et sur laquelle est fixé par joint étanche, un bruleur 10. Ce bruleur qui fonctionne sous pression, reçoit le combustible par une tubulure appropriée 11, et l'air comburant par une autre tubulure forcée appropriée 12.
Le foyer cylindrique 8 se termine à la partie arrière, à peu de distance du fond 3 de la chaudière, par un fond étanche approprié 13 auquel est relié un coude 14 venant se raccorder, au moyen d'
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une soupape d'interception 15 appropriée et pouvant être mau vertical 16 ounoeuvrée de l'extérieur de la chaudière avec un tuyau/le ou- vert au fond et débouchant dans la partie supérieure de la chambreà vapeur 4.
A l'enveloppe cylindrique du foyer 8, dans sa partie su- périeure et à proximité du fond arrière 13 est reliée une tu- bulure hermétique 17 laquelle se plie en coude et se continue par une partie 18 horizontale, dirigée en avant par rapport à la chaudière et complètement logée dans la chambre à vapeur 4. Ladite portion de tubulure 18 s'arrête à environ la moitié de la longueur de la chaudière et se divise en ce point en deux parties symétriques de tubulure 19 et 19' disposées dans un plan transversal à la chaudière et descendant en forme curviligne appropriée jusqu'au dessous du foyer 8.
Par leur extrémité inférieure, lesdits tuyaux 19 et 19' se raccordent chacun à un tuyau 20, 20', dirigé horizontalement et longi- tudinalement, sur presque toute la longueur de la chaudière, ces tuyaux étant fermés à leurs extrémités et munis d'ouver- tures en forme de trous ou d'entailles convenablement répar- tis sur leur surface.
. Ces tuyaux 20, 20', le foyer 8 et partie des tuyaux 19, 19' sont complètement immergés dans le liquide à évaporer, dont la surface liquide supérieure est maintenue par des moyens usuels à un niveau déterminé 21.
Le foyer 8 est muni d'un dispositif de décharge 22 avec la soupape correspondante 23 en vue de : pouvoir extraire, de l'intérieur du foyer, les résidus éventuels de combustible imbrûlé, l'eau ou matières similair es.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant : .
Le combustible et l'air comburant sont introduits par les tubulures 11 et 12 et le brûleur 10 dans le foyer 8 à pression
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supérieure à celle de service de la chaudière, et les gaz produits par la combustion chauffent d'abord le liquide environnant à travers des parois du foyer 8, passent ensuite par la tubulure 17 et par la partie horizontale 18 en chauffant aussi la vapeur et les gaz accumulés dans la chambre 4 ; suite ces gaz descendent par les tuyaux 19 et 19' et arrivent aux tuyaux horizontaux immergés 20, 20' par où. ils sortent à travers les ouvertures ci-dessus indiquées en barbotant dans le liquide et en montant pour se mélanger avec la vapeur dans la chambre supérieure 4. Le mélange de vapeur et gaz de fumée est distribué par la soupape 6, et ensuite envoyé au point d'utilisation.
La pression du dit mélange correspondra à celle de service de la, chaudière , à laquelle aura été ré- glé le groupe de soupapes de sûreté 5 ; la température du mélan- ge correspondra au contraire, comme minimum, à celle de la vapeur saturée contenue dans lemélange même. La soupape 15 sert à envoyer une partie des produits de la combustion dans la chambre a vapeur 4, quand on désire que le mélange ait une température supérieure à celle de la vapeur saturée.
En outre, au cas où la pression dans le foyer 8 tendrait à devenir inférieure (par suite de refroidissement ou d'au- tres raisons) à celle indiquée dans la chambre 4, la soupape
15 permet de rétablir l'équilibre de pression en empêchant que l'eau de la chaudière puisse se déverser dans le foyer en montant le long des tuyaux 19, 19' et des conduits 18 et 17 formant siphon. Sur les diverses figures, les flèches indiquent les parcours des gaz, de combustion. La forme d'exécution représentée sur les figures de 4
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à 8 donne, à titre d'exemple, une application du même prin- cipe ci-dessus exposé à une chaudière à plusieurs corps des- tinée à des pressions élevées et à une vaporisation rapiae.
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Dans cette forme de réalisation pratique, les corps cylindriques de la chaudière sont au nombre de trois, l'un supérieur 24 et les autres deux inférieurs disposés symétri- quement 25, 26, raccordés au supérieur au moyen de tubes ou passages verticaux 27, 28, 29 et 30 décalés entre eux, comme indiqué sur le dessin. Le corps cylindrique supérieur
24 renferme la chaire 4 de remplissage de la vapeur et des gaz; dans l'un des deux corps inférieurs, par exemple dans le corps 25, est disposé co-axial avec lui, le foyer 8, réuni hermétiquement au fond antérieur du dit corps 25 et compor- tant un fond clos antérieur 9 avec l'application du bruleur
10 et un fond postérieur 13 à peu de distance du fond pos- térieur du corps 25.
A la partie supérieure du foyer 8 est raccordé, en re- gard du tube arrière 28 raccordé audit corps, un tuyau 17, lequel entre co-axialement dans ledit tube 28 et débouche dans la chambre 4, dans laquelle il continue horizontalement dans le corps 24, au-dessus du niveau normal 21, suivant une portion horizontale 18, qui est repliée et courbée en regard de l'ouverture du tube 29 raccordée à l'autre corps 26 ; tube 18 pénètre axialement dans ledit tube 29 jusqu'à l'in- térieur du corps 26, dans lequel il se raccorde à un tube
20 percé de trous s'étendant sur presque toute la longueur du corps 26.
On comprend aisément que, dans cette forme d'exécution, le fonctionnement est identique à celui de la forme d'exécu- tion décrite en se référant aux figures 1, 2 et 3 ; que les plus faibles diamètres des corps permettent de donner à l'ensemble à parité de poids et d'encombrement, une plus grande résistance à la, pression que da.ns le cas précédant, et la plus petite quantité de liquide contenu permet une
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vaporisation plus facile et plus rapide.
Il est bien entendu que les formes d'exécution de l'in- vention ne sont données qu'à titre explicatif et non limi- tatif, et que par conséquent de nombreuses variantes de con- struction et de dispositions peuvent être envisagées sans sor- tir pour cela du cadre de l'invention.