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" CHAUDIERE DE CHAUFFAGE CENTRAL. "
Le présent brevet a pour objet une chaudière de chauffage central à eau ou vapeur caractérisée en ce qu'un seul modèle ou gabarit d'élément permet l'établissement de chaudières dont la puissance peut varier de 25.000 à 300.000 calories, par la juxtaposition d'éléments droits et gauches dont pour les petites puissances ou dans la marche à très faiole allure, une moitié soit celle de droite soit celle de gauche des éléments peut être à volonté inutilisée ou même ne pas être installée.
D'autres caractéristiques se rapportant à la section des canaux à fumée et des passages d'eau, à leur disposition, à l'obturateur règlant le débit du combustible sur la grille, et à la grille elle même, seront exposées au cours du présent mémoire descriptif.
A cet effet, et conséquemment à titre explicatif et non li- mitatif les dessins annexés représentent schématiquement:
La fig. I une coupe transversale en élévation dans une chau- dière de chauffage central envisagée conformément au présent
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brevet dans un fiode de réalisation, l'élément de gauche étant en vue suivant AB f!U.Z et l'élément de droite en coue suivant CD f ig.2.
La fig.2 une coupe longitudinale en élévation suivant EFGH
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i ig. 1.
La fig.3 une vue en élévation d'un élément de grille affectant la forme d'un V renversé dont la partie gauche est en coupe et la partie droite en vue.
La fig.4.une demi coupe en plan suivant IJ fi.3 et une demi
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vue en nlan de la -nartie droite de la fih.3.
La fi;.5 représente une coupe dans une chaudière formée seu- lement d'éléments disposés du côté gauche.
En se reportant aux fig.1,&,6 l'exemple donné représente ine foriue d'exécution de l'invention dans la juxtaposition de plu- sieurs droits et gauches tels que 1 dont les éléments so-mit réunis respectivement à l'avant par la tôle ou flasque Q9 e l'arriére par la tôle ou flasque 40 foruiant entre elles le magasin à combustibles 10 fermé par le couvercle 24.
L'élément tel que 1 droit ou gauche comprend une chambre à eau entre les parois extérieures de laquelle sont disposées des
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nervures ou persiennes 9 enùretoises et disposées de manière à faire circuler l'eau dans le sens des flèches a, et en montant et particulièrement le long de la paroi 41 de l'élément 1 ou la température est la plus élevée et ou la circulation de l'eau doit être la plus active. De plus, la circulation des gaz, voir flèche b, vis à vis de celle de l'eau, flèche a, ne se fait
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=i=..ais dans le JUêJl1e sens mais t - uj 0urs dans un sens nettement -:-,erpendiculaire, ce qui se rapproche de la circulation é, contre- courant qui produit les échanges maxima. L'arrivée d'eau de cir- culation se fait par le collecteur 3 e le départ par le collec-
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feàr 2.
Les oollecteurs 3 sont réunis à l'extrémité des derniers
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éléments postérieurs par d" coudes'¯19. à"une conduite 20 raccor- , z ¯ d4e à l'arrivée d'esu frci¯¯e. De iie-e les collecteurs supérieurs 2 sont réunis à l'extrémité des' derniers éléments postérieurs par
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une conduite 21 sur lequel se branche,la, conduite 22 de départ d'eau chaude.
Les espaces entre les éléments ,voisins assemblés forment - les conduits à fumée. A cet effet les faces extérieures des élé- ments l comportent une nervure 4 prenant naissance dans la par- tie supérieure de l'élément et finissant à la base de ce dernier tour former avec la continuation de la paroi extérieure, le pied 11 de l'élément. Les faces de l'élément 1 de chaque côté de la nervure! comportent sur une certaine hauteur comme l'indique la coupe transversale en pointillé, voir fig.I, une série de côtes ou nervures formant un profil à redans.
On remarquera en partant du foyer, la section totale continuellement décroissante des carneaux de fumée calculée pour décroitre en même temps que le volume des gaz chauds se contracte (voir , ce sujet trajet des flèches b). Dans la partie supérieure 5 de l'élément l on re- marquera que le -profil à redans a été supprimé à l'endroit ou les gaz doivent faire retour, afin de donner aux gaz un mou- vement tournoyant et par brassage et réallumage des gaz, suppri- mer les dernières traces de CO.
Le trajet des gaz se continue par 6 pour pénétrer dans le carneau collecteur d'évacuation 7. On remarquear que dans cette dernière partie du trajet des gaz se trouve disposé un seuil oblique 8 dans le but de réduire la vitesse des gaz par détente.
Sur les éléments 1 se trouvent en 28 des clapets ou couvercles de visite pour le nettoyage des conduits de passage des gaz et fumées.
Le combustible se trouvant dans le magasin 10 est réparti sur la grille 13 en fotine de V renversé, au moyeu d'un obturateur 35 de la forme double lenticulaire fixé , l'extrémité de seg- ments 37 calés sur des axes 34 de pivotement entrainés par des engrenages extérieurs 33 dont l'un d'eux est -oourvu d'un volant de manoeuvre extérieur 32 avec dispositif, non représenté, de ca- lage des diverses positions.
Le rôle de l'obturateur tel que 35, est imnortant et muloit- ple :
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)Il forme sur toute la longueur de la chaudi èr e un canal d'amenée -ocur l'air secondaire extérieur aspiré par les orifices 38 qui se trouvent sur les faces avant 39 et arrière 40 et dont l'admission, est réglée -car un clapet automtiue non représenté. b)Cet air secondaire est très fortement réchauffé par la paroi antérieure du canal lenticulaire sou...is au rayonnement direct des liasses et aspiré par l dépression existant dans la cyam- bre de combustion pénètre par les ouvertures 36 dans le foyer.
c) Cet air se -présente normalement, perpendiculaire aux gaz chauds, mais au fur et à mesure qu'on augmente l'ouverture de passage des combustibles, la sortie de l'air chaud se fait plus obliquement, puisque à ce moment il faut moins d'air secondaire et po r les gros calibres, l'obturateur 35 étant tout à fait ren- tré il n'y a plus admission d'air chaud puisque à ce moment il est inutile et même nuisible .
d) La circulation très rapide de l'air secondaire à travers le canal lenticulaire 35 à pour eifet de refroidir fortement la fonte soumise au rayonnement par échange de calories, tandis que la tartie du canal en. contact avec le charbon et séparée de la partie antérieure par un joint en amiante formant isolant calorifique reste froide et isole par conséquent le charbon du magasin des hautes températures et évite sa distillation et son allumage prématuré.
e) L'enlèvement du dispositif obturateur permet le fonctionnement de la chaudière avec des combustibles de gros calibres qui ne 'courront cependant ùenir en contact avec l'entrée des carneaux protégée par le bec avancé du magasin et grâce à la grille en V renversé, on aura une combustion narfaite sans CO et ceuendant le magasin de chardon n'entrera jamais en ignition, ce qui est précieux lorsqu'on brûle du coke.
Sur une Tille mormale 12 quelconque qu'il est inutile de prévoir à circulation d'eau, mais pour laquelle a été prévue un dispositif quelconque de secouage, on pose la.'.-grille 13 en . , forme de V renversé à circulation d'eau, sans la fixer.
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Cette grille en fonte,sectionnée possède des éléments en . même nombre que ceux des éléments 1, de la chaudière, mais sont assembles par des nipples filetés droit et gauche suivant le dis-
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"9 si tir' admis pour les radiateur'S.
En 14 et 15 sont représentés' les conduits'par lesquels se font les arrivées d'eau de circulation dans la grille 13 dont les extrémités antérieures sont obturées -car des bouchons en bronze et en 16 les extrémités postérieures sont rac- cordées aux collecteurs d'entrée et de sortie d'eau chaude, comme il sera expliqué dans ce qui suit:
Venues de fonderie de grandes ailettes 25 font corps avec les montants de forme triangulaire au travers desquels circule l'eau: cette forme étant celle du périmètre maximum, donc du con- tact maximum avec l'ailette tout en laissant du coté pointu, le passage maximum pour l'air, égal à 95%.
Les ailettes 25 très faiblement inclinées forment des gradins successifs sur lesquels le combustible descend par gravité sui- vant le talus naturel qui varie avec le stade de combustion .
La forme de la grille est telle que les dilatations sont possibles dans tous les sens. Des bouchons de nettoyage en bronze fixés à l'avant permettent annuellement de procéder au nettoyage des dépôts de calcaire s'il y en a .
La circulation d'eau se fait par double prélèvement au moyen des conduites 17 et 18 sur le collecteur de retour 20 et évacuation par les conduites 29 et 26 dans le collecteur de départ 21.On a profité de l'excès de la vitesse de circulation intérieure de l'eau dans la grille 13 et de la température qui peut être rendue plus élevée \ l'eau de la grille qu'à l'eau de la chaudière pour envoyer l'eau 9, travers un cône injecteur 2 dont les dimensions calculées varient suivant la puissance de la chaudière de façon 1- accélNrer la circulation générale prenant naissance dans la. conduite de départ 22.
Enfin en 23 se trouve le cendrier avec admission d'air com- mandée par le clapet 31,tandis qu'en 30 se trouve la ou les -certes du foyer pour le nettoyage ou la surveillance.
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Dans la fig.5 on a représenté une cahnduêre de chauffage central forcée par exemple de tous éléments coté gauche. Dans ces
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conditions une tôle attaque 42 ferrie le côté droit de la chau- dière dont la puissance peut dans la suite être doublée en ac- colant la Darzie argite symétrique comme dans le cas de la fig.l.
On re...arquer&. rle contrairement à toutes les autres chou- lie.u -.le peui être stagnante nulle part, que de plus il lily a dans 1., 'iolte '--- eau aucune surface horizontale ou -courraient s'accumuler des détritus et sable de moulage, ce qui est la cause la plus fréquente des rupturesdans les chaudières.
En outre la capacité d'eau de la chaudière n'est que la motié de celle des chaudières actuellementsur le marché, qu'en conséquence le renouvellement de l'eau se fera deux fois plus souvent par heure et les échanges calorifiques augmenteront
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¯¯la'J.ta111; l'OU ...eilleure utilisation de la ...atière et iuoinxre température de la fonte mieux reiroidie, donc durée plus longue ':...'existence avec Moins de poids.
On remarquera en outre que le magasin à charbon 10 peut être complètement obturé par le ou les obturateurs tels que 35 pour l'arrêt et le décrassage de la grille 13 ou partiellement et à
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des degrés divers suivant les dimensions du combustible à brûler et l'épaisseur de la couche de cOhJ.0ustible qui donne le rende- ment maximUJr...
Les avantages d'une chaudière de l'espèce envisagée sont
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nombreux et -oeuveri-t, se résumer dans ce qui suit: :.:,.) en ce qui concerne la chaudière proprement dite: Il Un :.ini.f:u... de prix de revient parce que l'étude des for- mes exactes, la suppression de toute matière inutile, les accélérations prévues pour vitesses des gaz de fumée et de l'eau ont permis "de réduire au minimum le gabarit et le poids sans le concours ##'appareils extérieurs.
2) La construction d'une chaudière dont un seul modèle , permet d'échelonner les puissances de 25.000 à 300.000 'il;, cal.pour les petites'puissances en coupant la chaudière en deux soit droite, soit gauche et pour les grandes
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puissances parce qu'on a la'faculté d'augmenter à'volonté la section du cana.l d'évacuation dont on a fait l'écono- mie de fonte pour les puissances moyennes. b) en ce qui concerne l'obturateur.
1) Il arrête lors des décrassages, la chute du combustible et permet le réglage de l'épaisseur suivant le calibre choisi.
2) Il supprime à volonté la combustion d'un coté ou de l'autre et permet lefoncitonnement avec une demi grille en activité.
3) Il fait office de réchauffeur d'air secondaire qu'il amené par une fente ou trous multiples, perpendiculaire- ment au contact des gaz chauds.
4) Il permet le réglage de la position du mélange d'air et de gaz suivant les dimensions du combustible et suppri- me tout air secondaire lors de la combustion de combusti- bles de gros calibre par suite de son relèvement.
5) Il permet l'isolation thermique du charbon déposé dans le magasin. c) en ce qui concerne les carneaux à fumée. l) leur section est décroissante suivant une formule expéri- mentale et la vitesse des gaz uniforme sur tout le par- cours.
2) Ceux-ci subissent un brassage supplémentaire prévu lors de leur retour sur eux-mêmes avec admission éventuelle d'air secondaire de façon à enlever les dernières traces de 00.
5) Le canal d'évacuation des éléments est .ouvert afin de permettre l'au mentation à volonté de eotion soit par goulotte auxiliaire en fonte boulonnée sur les pattes 11, soit par le canal d'évacuation en maçonnerie construit sous les pattes 11. d) en ce qui concerne la circulation de l'eau.
I) Intensification de cettecirculation po 'tenue par l'écar-
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tètent au maxiumum tant dans le plan vertical' que dans le plan horizontal des orifices d'entrée et sortie qui sou- vent sont dans le même plan vertical.
2) Augmentation du parcours de l'eau et parcours perpendi- culaire à celui des gaz et se rapprochant beaucoup du par- cours à contre courant.
3) Suppression de tous les parcours ou l'eau pourrait se trouver stagnante dans un cul de sac ou sur une paroi horizontale sur laquelle se dépose le sable de fonderie, ce qui provoque dans un laps de temps plus ou moins long, la rupture de l'élément en fonte par suite de coup de feu.
4) Réduction au mixium de la quantité d'eau intérieure par suite de l'emploi d'une section transversale composée d'éléments de triangles qui donnent le périmètre maximum pour la section minimum. e) en ce qui concerne la grille.
1) Elle permet la dilatation dans tous les sens.
2) Elle est amovible et susceptible de s'adapter à tous les types de chaudières existants.
3) Son profil triangulaire des canaux montants lui donne la surface de contact maximum avec les ailettes extérieures venues de fonderie d'un bloc avec ces carneaux.
4) Réduction au minimum de la capacité d'eau de la grille justeme t - cause de la forme triangulaire.
5) Passage réservé à l'air comburant parce que débouchant à la pointe du triangle à travers les petits tas successifs de telle sorte que le passage utile est de 95%.
6) Eléments de grille replacés par des ailettes horizontal les faiblement inclinées et facilitant la descente na- turelle des combustibles et la chute des cendres.
-.7) Grille dont les passages d'air comparés à deux d'une grille horizontale' de même surface 'son de 100%. alors qu'il n'est généralement que de 50% au maximum et bien , souvent de 35% dans les grilles horizontales normales.
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8) Utilisation.,de la température plus élevée de l'eau de , la grilla réglable par étranglement de l'injecteur 'et. pouvant atteindre la température de la vapeur, pour accé- lérer la circulation générale- en faisant déboucher cette eau dans le collecteur supérieur au moyen d'un inj ecteur.
Les formes actuelles et représentées sont données 4 titre exemplatif, mais il va de soi. que d'autres modes d'exécution de chaudières basés sur les principes de constructions dévelop- pés ci-dessus, rentrent dans le cadre du domaine du présent brevet.
REVENDICATIONS
1) Chaudière de chauffage central caractérisée parce qu'elle estcomposée d'éléments, aont la 'nantie remplie d'eau ne comporte aucune poche ou partie horizontale susceptible dé permettre la stagnation de l'eau, se juxtaposant les uns à côté des autres pour former soit un roupe d'éléments de droite soit un groupe d'éléments de gauche, soit enfin des deux (droite et gauche), com- portant des orifices d'entrée et de sortie disposés suivant un écartement maximu. tant dans le plan vertical que dans le plan horizontal,
possédant intérieurement des persiennes jouant le rôle d'entretoises et obligeant l'eau à circuler perpendiculaireemn ou approximatifeement au sens du parours des gax et extérieurement des côtes ou nervures donnant à l'élément une section transversale- le composée d'éléments de triangles, canalisant les gaz et fumées suivant une section décroissante s'étend.nt en partie seulement sur les faces extérieures de l'élément de manière à produire un brassage de ceux-ci dans la partie supérieure.de'l'élément.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.