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PERFECTIONNEMENT AUX CHAUDIERES A TUBES D'EAU.
Dans les chaudières à tubes d'eau, il est connu de réunir les tubes en groupes au moyen de collecteurs afin de créer des circuits de circulation d'eau plus ou moins , sans que les tubes constituant chaque groupe soient tous également chauffés et @ " présentent tous la même résistance à la circulation dé l'eau ou du mélange d'eau et de vapeur qu'ils contiennent.
Dans un circuit de ce genre, des tubes plus chauffés , qui produisent plus de vapeur ou bien des tubes présentant une moindre résistance à la circulation, empruntent aux collecteurs qui les alimentent de fortes quantités d'eau par une succion énergique, au détriment des tubes vaporisateurs'moins chauffés ou présentant une plus grande résistance à la circulation, lesquels ne peuvent' exercer une succion aussi forte.
Si, dans un groupe semblable, on considère des tubes relativement voisins et moyennement chauffés, il peut s'établir
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entre eux une circulation d'eau locale très peu active, alors même que la circulation entre les tubes les plus chauffés du groupe et les tubes les moins chauffés du même groupe sera très active.
Par suite de cet état de choses, certains tubes peuvent être insuffisamment alimentés et il peut même s'y établir un renver' sement du sens de déplacement de l'eau; ces phénomènes mettent le tube en danger en l'exposant momentanément à un échauffement local excessif.
L'objet de l'invention est d'éviter ces inconvénients,il consiste à constituer chaque groupe de tubes au moyen de nappes de tubes de montée ou tubes vaporisateurs ohauffés/ de façon sensible- ment égale et présentant des résistances à la circulation du fluide sensiblement égales, et de tubes de retour non chauffés u très @ peu chauffés comparativement aux tubes de montée et à canaliser la circulation d'eau entre le bas des tubes de retour et le bas des tubes de montée, de façon à assurer dans chaque groupe une circu- lation de sens oonstant et aussi active que possible.
Cette canalisation de l'eau entre les tubes de retour et les tubes de montée peut être obtenue soit par des dispositifs canalis eurs logés dans un collecteur oommun, soit au moyen de collecteurs séparés, un pour chaque groupe par exemple.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 est une coupe verticale d'une chaudière oonfor- me à l'invention; la figure 2 montre en plan, à plus grande échelle, l'implantation des tubes dans le collecteur inférieur ; la figure 3, à plus grande échelle encore, représente en coupe un détail du oolleoteur.
La fig. 4-représente une chaudière du type marine confor- me à l'invention. @
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La fig. 5 représente une realisation de l'invention avec collecteurs inférieurs séparés.
Les fig. 6 et 7 représentent en coupe verticale et en coupe horizontale l'application de l'invention à un autre type de chaudière.
La fig. 8 montre en coupe verticale une disposition modi- fiée du collecteur inférieur.
La fig. 9 représente encore un autre type de chaudière auquel l'invention est appliquée.
La chaudière représentée fig. 1 oomporte un ballon d'eau et de vapeur 1 et un collecteur d'eau 2 reliés par des tubes d'eau vaporisateurs 3.
L'installation peut comporter un surchauffeur 4, un réchauffeur d'eau 5, etc...
Conformément à l'invention, des nappes de tubes de retour d'eau 6 partant des parties les plus basses du ballon 1 et passant à l'extérieur du massif de chaudière 7, aboutissent au collecteur d'eau 2 ; les parties de ces tubes qui ne peuvent se trouver à l'extérieur du massif sont protégées contre l'accès des gaz ohauf- fànts par des écrans tels que 8.
Une chicane 9 oblige les gaz chauds du foyer à balayer les tubes 3 pour redescendre ensuite vers le oarneau d'évacuation en balayant le surchauffeur et le réchauffeur d'eau.
Dans le collecteur d'eau 2 sont disposées des gaines 10; à chacune de ces gaines aboutissent une nappe uniformément chauffée de tubes vaporisateurs et une nappe de tubes de retour 6; ces deux jappes ne comportent pas nécessairement le même nombre de tubes; sur la fig. 2, on voit que,dans le cas représenté, il y a un tube de retour pour trois tubes de montée, ou vaporisateurs; par les gaines 10, l'eau venant par une nappe de tubes de retour es canalisée di- rectement vers la nappe de tubes de montée qu'elle est destinée à alimenter.
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Comme le montre la fig. 3, l'intérieur de ces gaines 10 communique par des trous 12 avec la capacité principale du collecteur 2, afin, d'une part, qu'il s'établisse constamment un équilibre de pression entre les différents circuits et, d'autre part, que le volant d'eau contenu dans le collecteur puisse aider, en cas de besoin, à l'alimentation d'une quelconque des nappes de tubes vaporisateurs.
Ces gaines son*, fixées dans le collecteur 2, de préé- rence,par des moyens simples rendant faciles les démontages et les remontages, par exemple au moyen de prisonniers 13 vissés dans la paroi du collecteur et de clavettes 14 traversant les têtes de ces prisonniers pour maintenir en place les cornières 15 qui bordent les gaines, dont elles font partie.
Afin de faciliter le nettoyage des gaines sans nécessi- tér leur démontage, chacune d'elles peut être pourvue d'une purge avec vanne comme indiqué en 16,, fig. 2.
La chaudière marine, fig. 4, comporte un ballon d'eau et de vapeur 20 et deux collecteurs d'eau inférieurs 21, reiiés chacun au ballon 20 par des tubes vaporisateurs 25,27, 28, 29; des chicanes 22 et 23 déterminent le trajet des gaz le long de ces tubes.
Des tubes de retour 24 sont disposés comme dans le cas de la fig. 1, mais de part et d'autre de la chaudière.
Tous les tubes 25 et 27 constituant'les faisceaux 18 offrent des résistances au mouvement de l'eau à peu près égales, mais ne sont pas également chauffés. Les deux premières nappes 25, dont les tubes sont disposés en quinconces selon l'usage, peuvent être considérées comme également chauffées parce qu'elles le sont à la fois par rayonnement et par oonvexion; elles pourront être alimentées par une gaine commune 26 tandis que la nappe 27 aura sa gaine propre.
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Les nappes 28 et 29 sont, en substance, également chauffées, mais ayant des formes et des longueurs différentes, elles présentent des résistances différentes au mouvement de l'eau ; o'est pourquoi chacune d'elles aura sa propre gaine.
Dans le cas de la fig. 5, les tubeà de retour 33 par- tant du bas du ballon 35 aboutissent à des collecteurs séparés 34, dont chacun alimente une nappe distincte des tubes 32.
La chaudière représentée fig. 6 et 7, outre le ballon d'eau et de vapeur 47, les collecteurs d'eau 48 et 56, les tubes de montée 49 et les tubes de retour 51, comportandes écrans ou murs d'eau constitués par des tubes vaporisateurs 46 tapissant les parois latérales 45 de la chambre de combustion 43 dont'la paroi frontale 42 est traversée par des brûleurs 44.
Dans ce cas, les tubes vaporisateurs sont divisés en deux groupes pour former deux circuits: d'une part, tous ceux qui sont chauffés par rayonnement, c'est-à-dire les tubes d'écran d'eau 46 et les deux premières nappes 54, disposées en quinconces, du faisceau 49; d'autre part, les nappes 55 du faisceau 49, qui sont chauffées par oonvexion seulement.
Contrairement aux cas précédemment décrits, les tubes de retour 51 sont logés dans le massif de chaudière, mais grâce à la présence du surchauffeur 50 entre eux et les tubes vapori'- sateurs 49, ils sont beaucoup moins chauffés que ces derniers.
Ces tubes de retour sont partagés en deux groupes dont l'importance relative est proportionnée à la vaporisation prévue dans chacun des deux groupes de tubes vaporisateurs ; groupe 57 de tubes de retour, le plus chauffé des deux,/aboutît au collec- teur 48 pour alimenter le groupe de tubes vaporisateurs le plus chauffé; le groupe 58, le moins chauffé, alimente par le collec- teur 56 le groupe 55; de cette façon, les écarts de température , entre les tubes de montée et de retour d'un même groupe sont
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établis aussi égaux que possible.
Au lieu des deux collecteurs 48 et 56, on peut, comme l'indique la fig. 8, utiliser un seul oolleoteur 60 dans lequel l'eau est canalisée des tubes 57 aux tubes 46 et 54 par les gaines 63 et 61 et des connexions tubulaires 65, tandis que l'eau des tubes 58 est canalisée vers les tubes 55 par des gaines 64 et 62 et des connexions tubulaires 66.
On peut encore, comme dans la fig. 9, utiliser un seul collecteur 67 divisé en deux compartiments par une gaine 68 qui établit la connexion entre les tubes 57 et 55, la connexion entre les tubes 58 et 54 et éventuellement aussi les tubes 46 de la fig. 7/ s'établissant à travers le reste de la oapaoité du oolleoteur.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation de l'invention, sans pour cela sortir nécessairement de son cadre.