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@ PROCEDE DE CHAUFFAGE DE L'EAU D'ALIMENTATION DE CHAUDIERES ET ANALOGUES ET INSTALLATION POUR L'APPLICATION DE CE PROCEDE,
La présente invention est relative à des installations de machines à vapeur et plus particulièrement aux machines marines. L'objet principal de la présente invention est de donner un fort chauffage préalable de l'eau d'alimentation dans la chaudière par des moyens simples et de coût extrêmement bas.
Suivant la présente invention, de la vapeur surchauffée est utilisée pour le chauffage de l'eau d'alimentation, de telle sorte que d'un côté on utilise de la vapeur dont l'énergie de chaleur a déjà fourni un certain travail, et de l'autre côté le réchauffeur d'eau d'alimentation reçoit des dimensions telles par rapport à la température de surchauffe, à la quantité de vapeur surchauffée utilisée., et à la quantité d'eau d'alimentation passant par le réchauffeur, que substantiellement la quantité entière de vapeur surchauffée alimentée dans
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le réchauffeur d'eau d'alimentation sera condensée, en transmettant ainsi à l'eau d'alimentation presque la totalité de la chaleur de la vapeur, c'est-à-dire la chaleur de surchauffe et la chaleur de vaporisation ou chaleur latente.
Pour la surchauffe de la vapeur on utilise les gaz chauds d'échappement de la chaudière, de sorte qu'il' n'y a pas de frais spéciaux pour fournir la chaleur spéciale qui est nécessaire dans ce but. Les frais d'entretien du nouveau disposi- tif seront très faibles, et se ramèneront presque exclusivement au nettoyage des tuyaux du surchauffeur qui sont montés à l'intérieur des carneaux des chaudières y compris leurs caniveaux de fumées.
Dans les dessins ci-joints un mode de réalisation de l'invention est illustré schématiquement uniquement dans le but de prouver les principes de réalisation de l'invention, sans que l'invention soit limitée à une construction particulière des diverses parties. Les dites parties peuvent être construi- tes de toute manière convenable, déjà connue dans le génie naval ou par les constructeurs de chaudières.
Fig. 1 montre le schéma dans ses parties essentielles, et
Fig. 2 montre a titre d'exemple une vue d'extrémité d'un caniveau de chaudière à tubes de fumée avec surchauffeur; le four et autres parties faisant partie de la construction de la chaudière ne sont pas montrés.
En se reportant aux dessins, 1, 2 et 3 représentent trois caniveaux à fumées, dans lesquels seulement les tubes à fumée extérieurs 4,5 et 6 sont montrés. 1,2 et 3 peuvent également illustrer trois chaudières différentes; seulement les tubes à fumée extérieurs 4,5 et 6 de chaque chaudière sont montrés.
Tout cela a une importance moindre et peut être facilement compr.is par tous' ceux au courant de la construction des
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appareils à vapeur. Le trait caractéristique principal sous ce rapport est que les tuyaux du surchauffeur sont disposés à l'intérieur des conduites de passage des gaz d'échappement..
Par exemple, à partir d'une boite de distribution 7 du cylindre à haute pression d'une machine à vapeur un tuyau 8 avec soupape d'arrêt 9 mène à une pluralité de serpentins 10, 11, 12 dispos.ês chacun dans la cheminée 1, 2, 3 devant les cheminées pour les tubes à fumée 4,5, 6 dans chaque chaudière ou partie de chaudière 1, 2, 3.
Chacun des serpentins 10,11, 12 est accouplé aux deux extrémités à des tuyaux recourbés 13, 14, 15 respectivement, ces tuyaux étant insérés chacun à l'intérieur de l'un des deux tubes à fumée situés à l'extrémité d'une même diagonale dans la cheminée respective comme il sera aisément compris par la figure 2, dans laquelle deux de ces cheminées à tubes à fumée sont illustrés, le tube à fumée dans la cheminée de droite étant désigné par 5, et le tube similaire de la cheminée de gauche étant désigné par 6, et les tuyaux recourbes surchauffeurs correspondants étant désignés par 14 dans la cheminée de droite, et par 15 dans la cheminée de gauche.
Le tuyau à vapeur 8 est connecté au tuyau recourbé 15 du serpentin le plus éloigné 12 au moyen d'une conduite 16 traversant tous les serpentins la, Il, 12, ces serpentins étant accouplés en série par des raccords détachables 17.
Du tuyau recourbé le plus proche 13, un. tuyau de retour 18 muni d'une soupape de sûreté 19, d'une valve réductrice de pression 20 et d'un manomètre 21, mène à un serpentin 22 à l'intérieur d'un récipient fermé 25 formé de préférence d'un gras tuyau 24 avec des rebords d'excrémité 25. Le récipient 23 est inséré dans le tuyau d'eau d'alimentation 26 venant d'une pompe d'alimentation non montrée dans les dessins, et connectée aux accessoires de l'alimentation d'eau de la chaudière ou des. chaudières 1, 2, 3.
Le serpentin à vapeur 22 se termine à un tuyau d'évacuation 27 conduisant à un séparateur d'eau de con-
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densation 28, dont le tuyau d'évacuation est connecté à un robinet à trois voies 29 par lequel le tuyau d'évacuation 27 peut être mis en communication soit par exemple avec le puits d'eau chaude par un tuyau de dérivation 30 soit avec le condenseur d'une machine à vapeur par le tuyau de dérivation 31.
De la boîte de distribution 7 de la vapeur saturée est prise par la valve d'arrêt 9, et passe par la conduite 8 dans le tuyau principal du surchauffeur 16. Dans le surchauffeur la vapeur saturée entre et sort par les tuyaux recourbés 15 avec leur serpentin intermédiaire 12, et de ces tuyaux recourbés ils entrent et sortent des tuyaux recourbés 14 avec leur serpentin intermédiaire 11, et ainsi de suite par les tuyaux recourbés 13 et serpentin 10 dans le tuyau de retour 18, et de cette manière la vapeur a été suffisamment surchauffée.
La valve réductrice 20 peut être réglée de telle manière que le fluide qui sort au serpentin 22 du récipient 23 consiste en eau condensée et non pas en vapeur. Ainsi, la vapeur abandonnera à l'eau qui passe le long du serpentin 22 dans le récipient 23 non seulement sa chaleur de surchauffe mais également sa chaleur latente ou de vaporisation ce qui augmente énormément l'effet de préchauffage de l'eau d'alimentation dans le récipient 23. Le séparateur 28 empêche l'échappement de vapeur sous forme de vapeur du serpentin 22.
La dite réduction de la pression de la vapeur au moyen de la valve réductrice de pression 20 diminuera également la vitesse d'écoulement de la vapeur dans les conduites de surchauffage, de sorte qu'il y aura suffisamment de temps pour que la vapeur prenne la chaleur des gaz d'échappement et pour augmenter sa température de surchauffe.
Pour les applications aux machines marines, il est préférable de guider le condensat de la- conduite 27 dans le puita d'eau chaude par le tuyau de'-.dérivation 30 lors du fonctionnement en pleine mer, et par le tuyau de dérivation 31
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dans le condenseur pendant les manoeuvres dans le port afin d'éviter le chauffage excessif des pompes d'alimentation et leurs accessoires.
Par un emploi pratique extensif la présente invention a donné la preuve d'une grande utilité, en cela que l'eau d'alimentation peut être livrée aux chaudières à une température d'environ 300 F. alors que dans la même installation environ 175 F. étaient la plus haute température de l'eau d'ali" mentation qui pouvait être obtenue avec l'ancien système d'alimentation d'eau et cela dans une installation de chaudières d'un type à part celà mod erne .
L'expérience a montré que les serpentins surchauffeurs 10, 11, 12 de même que le serpentin réchauffeur d'eau d'alimentation 22 devraient être formés a spires plutôt rapprochées avec des espaces intermédiaires libres entre les spires aussi faibles que possible, dans le but d'obtenir de grandes surfaces effectives de chauffage.
Comme mentionné ci-dessus, le dessin ci-joint et la description doivent être considérés simplement comme exemples de réalisation de l'invention, et ne doivent pas être considérés comme un modèle pour la construction de fait d'une ins- tallation préférable. Le réchauffeur d'eau d'alimentation 23 par exemple, peut être combiné avec les tuyaux à vapeur d'échappement des accessoires, et la vapeur vive dans le tuyau 8 ne doit pas nécessairement être prise de la boite de distribution du cylindre à haute pression mais peut être prise de tout autre dispositif, où la vapeur à haute pression a déjà fourni un certain travail sans avoir perdu une partie trop grande de son é'nergie.
Egalement, les serpentins surchauffeurs 10, 11, 12. et leurs tuyaux recourbés 13, 14; 15,,peuvent être construits et disposés sous diverses formes et en des endroits différents dans les conditions de travail spécifiées dans la présente des-
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cription et dans les revendications, suivantes.