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Perfectionnements aux chaudières.
Cette invention est relative aux chaudières pour le chauffage central des immeubles et, en particulier, aux chaudières destinées à être chauffées au moyen de brûleurs à huile, brûleurs à charbon pulvérisé, brûleurs à gaz et brûleurs analogues, dans lesquelles on peut produire de for- tes fluctuations de température par réglage des brûleurs. Les chaudières de ce genre sont généralement constituées par des éléments en fonte reliés entre eux par des raccords et serrés au moyen de tirants longitudinaux.
Ces chaudières sont avan- tageuses au point de vue de la fabrication, mais elles pré-
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sentent des inconvénients quand elles sont équipées de brûleurs à huile, brûleurs à charbon pulvérisé ou brûleurs analogues, étant donné que les fortes fluctuations de tempé- rature produites dans ce cas font subir aux parois des cham- bres à eau de la chaudière, exposées à l'action directe des flammes des brûleurs, des variations de transmission de cha- leur brusques propres à endommager les éléments en fonte.
Le principal but de la présente invention est de procurer une chaudière de construction perfectionnée qui, tout en ayant la plupart des avantages des chaudières sec- tionnées en fonte, permette en outre de surmonter les diffi- cultés auxquelles on se heurte en employant des brûleurs à huile, brûleurs à charbon pulvérisé, brûleurs à gaz et brû- leurs analogues.
Suivant cette invention, les parties de la chaudière soumises à l'action directe des flammes ou au rayonnement thermique du combustible sont faites en tôle, de préférence en t8le d'acier ou de fer, constituant une construction dis- tincte qui est toutefois reliée à une construction en fonte de telle manière qu'une circulation d'eau puisse s'établir entre la construction en tôle et la construction en fonte, tandis que, en outre, des gaz de combustion peuvent passer de la construction en tôle d'acier ou de fer à la construc- tion en fonte,laquelle est de préférence constituée par une série d'éléments.
La chaudière ainsi construite présente , l'avantage que ses parties exposées à l'action directe du combustible brûlant peuvent résister à une fluctuation brus- que de température; la fabrication de la chaudière est peu coûteuse, et du fait que la construction en acier ou fer et la construction en fonte forcent chacune une unité, l'assem- blage peut être opéré commodément. En outre, on peut agencer
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la chaudière pour satisfaire aux conditions de chauffage locales particulières, car il est possible de diminuer ou d'augmenter le nombre d'éléments en fonte de manière à dimi- nuer ou augmenter le trajet des gaz suivant qu'on veut faire fonctionner la chaudière avec chauffage à l'huile ou au combustible solide.
De préférence, on monte les éléments en fonte au- dessus de la construction en acier ou fer qui peut être avan- tageusement constituée de plaques ou tôles pliées à la forme voulue et reliées entre elles de manière appropriée, par exemple par soudure. La construction en acier ou fer peut avoir en substance la forme d'un U renversé comportant des doubles parois qui délimitent une chambre à 'eau. Les élé- ments en fonte sont de préférence légèrement concaves à leurs faces ou bords inférieurs de manière que lorsque les éléments sont montés sur la construction en acier ou fer, ils délimitent un espace dans lequel peuvent circuler des gaz, de sorte que le dessus de la construction en acier ou fer peut aussi être chauffé par les gaz de combustion.
Pour bien faire comprendre l'invention, on la décri- ra ci-après en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
Fig. 1 est une vue de côté montrant une forme d'exé- cution d'une chaudière conforme à l'invention,
Fig. 2 en est une vue de face,
Fig. 5 est une coupe longitudinale suivant la ligne 3-3 de la Fig. 4, et
Fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3.
Ces dessins représentent une chaudière comprenant une enveloppe extérieure ou habillage 10, en tôle de préfé- rence. L'enveloppe 10 comprend les parois latérales 11, une
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tôle arrière 12 et une tôle avant 13, qui sont assemblées entre elles à leurs bords adjacents, de toute manière appro- priée, par exemple au moyen de cornières 14.
La tôle avant
15 est percée d'ouvertures 15, 15x pour le nettoyage des car- neaux, d'une ouverture de chargement 16, d'une ouverture de tisonnage 17 et d'une ouverture 18 pour le cendrier, munies respectivement de portes 15a, 15b, 16a, 17a, la!!, et la tôle arrière 12 est percée d'une ouverture 19, sur laquelle s'adapte la buse de cheminée 20 contenant le régulateur de tirage 20a, d'une ouverture 21 pour le nettoyage des carneaux fermée par une porte 21a, d'une ouverture 22 à porte 22a communiquant avec l'arrière du magasin à combustible - chambre de combus- tion et d'une ouverture arrière 23 pour le cendrier, munie d'une porte 23a.
D'autres ouvertures sont percées dans les différentes parois de l'enveloppe 10 pour le branchement des tuyaux de sortie et de retour et des autres tuyaux reliant entre elles les différentes parties coopérantes de la chaudière comme c'est décrit ci-après.
Dans l'enveloppe 10 est disposé un magasin à combus- tible - chambre de combustion 24 à double paroi, entouré d'eau, qui est fait en tôle d'acier et qui constitue un ensem- ble constructif en tôle, ayant sensiblement la forme d'un U renversé' et une longueur égale à celle de la chaudière. Ce magasin à combustible - chambre de combustion comprend un caisson extérieur 24b et un caisson intérieur plus petit 24c, qui ont une section transversale en forme d'U et dont les bords adjacents sont soudés en 24e. Les caissons comprennent des parois latérales et supérieures espacées les unes des autres, entre lesquelles sont formées des chambres d'eau.
Ce magasin à combustible - chambre de combustion repose par les extrémités inférieures de ses parois latérales sur un socle @
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24a, ou bien la chambre à eau 24d peut descendre jusqu'au niveau du sol. Des supports 25 montés de manière appropriée comportent des pivots 25a qui supportent les barreaux de grille oscillants 26, reliés entre eux par les tringles 27 à mouvement de va-et-vient, nécessaires seulement quand la chaudière est chauffée au combustible solide.
Le magasin à combustible- chambre de combustion 24 est pourvu à l'avant de sa partié supérieure, d'un passage transversal allongé 28 pour les gaz et les produits de coin- bustion.
Le-chiffre de référence 29 désigne la construction en fonte comprenant une série d'éléments transversaux 30 en fonte communiquant les uns avec les autres par des raccords 31 à leurs extrémités inférieures opposées et par des rac- cords plus grands 32 à leur partie supérieure médiane. Chaque élément transversal 30 comporte quatre rangées horizontales d'ouvertures 33 et 33a, et chaque rangée comprend trois ouvertures superposées qui, conjointement avec les ouvertu- res coïncidentes des éléments adjacents, constituent des carneaux longitudinaux allant de l'avant à l'arrière de la chaudière. Les ouvertures 33 sont délimitées à leur partie supérieure par des ailettes verticales 34 qui offrent une grande surface pour soustraire plus efficacement la chaleur des gaz chauds et des produits de combustion pendant leur passage dans ces carneaux.
Les éléments 30 comportent des nervures périphériques 30a et quelques-uns des éléments intermédiaires sont pourvus de nervures plus ou moins verticales 30b qui sont situées entre les séries verticales d'ouvertures 33 et 33a de manière à constituer des parois servant à diriger les gaz d'arrière en avant dans les séries d'ouvertures extérieures 33; un cer-
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tain nombre d'éléments intermédiaires montés à l'avant de la chaudière ne comportent pas de nervures 30b pour permet- tre aux gaz de passer des ouvertures 33 aux ouvertures 33a et ensuite, d'avant en arrière, par les ouvertures intérieu- res ou médianes 33a,dans la buse de cheminée 20.
Les élé- ments intermédiaires 30 comportent en outre des nervures plus ou moins horizontales 30c séparant les carneaux 33 et 33a du carneau inférieur 37 dans lequel les gaz circulent d'avant en arrière.
Un certain nombre d'éléments intermédiaires montés à l'arrière de.la chaudière, près de la buse de cheminée, ont leur nervure 30c interrompue sur une partie de sa longueur pour permettre aux gaz de fumée de passer de l'arrière de l'ouverture du carneau 37 dans les ouvertures 33 des car- neaux latéraux.
Les éléments transversaux 30 formant bloc sont sup- portés sur des cornières 36 par de courtes pattes 35 qui les maintiennent écartés de la face supérieure du magasin à com- bustible - chambre de combustion 24,, et délimitent ainsi le carneau 37 dans lequel les gaz peuvent circuler d'avant en arrière. Les faces inférieures des éléments 30 sont incli- nées du milieu vers les côtés de manière qu'en ce point la section du carneau 37 soit un peu plus grande que sur les cô tés,et les faces inférieures de ces éléments comportent aussi des ailettes 38 servant à agrandir la surface.
La communication entre la construction en tôle 24 et les éléments transversaux 30 est assurée par plusieurs rac- cords coudés 40 montés seulement à l'avant de la chaudière.
Ces raccords coudés 40 disposés à l'avant de la chaudière sont seuls à relier entre elles les deux constructions, c'est- à-dire le magasin à combustible - chambre de combustion en
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tôle d'acier et les éléments à carneaux en fonte. Il en résulte que les deux constructions peuvent se dilater indé- pendamment l'une de l'autre sans aucun danger de rupture pour l'une ou l'autre de leurs parties, dû à la différence de di- latibilité des métaux de natures différentes.
Des tuyaux de sortie 41 sont branchés de place en place au sommet des éléments transversaux 30 et les tuyaux de retour 42 aboutissent à la chambre d'eau arrière du maga- sin à combustible - chambre de combustion 24, près de l'ex- trémité inférieure de celui-ci.
Le fonctionnement de la chaudière ressort claire- ment de la description qui vient d'en être faite.
Il est à noter que lorsque la chaudière est équipée d'un brûleur à fonctionnement automatique tel qu'un brûleur à huile, brûleur à charbon pulvérisé, brûleur à gaz ou brû- leur analogue, la flamme se développe brusquement dans le ma- gasin à combustible - chambre de combustion. Quand la flamme est réglée au moyen d'un thermostat, d'un manomètre à pres- sion de vapeur ou d'un appareil analogue, l'apport de cha- leur commence ou cesse brusquement. Par suite de ce fonction- nement les surfaces du magasin à combustible - chambre de combustion refroidies à l'eau, directement exposées à la flamme, subissent des variations de transmission de chaleur brusques qui, lorsqu'on emploie des parois en fonte, y pro- duisent de fortes tensions quand les brûleurs sont mal ré- glés ou quand leur débit est mal proportionné à la capacité de la chaudière.
La tôle (de fer ou d'acier) employée pour le magasin à combustible - chambre de combustion comme c'est décrit ci-dessus, rend cette enceinte extrêmement résistante, élastique et apte à supporter les efforts et tensions auxquels elle est soumise par suite des alternances brusques de chauf-
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brûleurs automatiques.
En outre,il està noter que l'emploi combiné de tôle et de fonte rend extrêmement commode l'assemblage des pièces, et que la construction en fonte, qui comprend les carneaux pour les gaz et les produits de combustion, peut être combinée au magasin à combustible - chambre de combus- tion d'autre manière que celle décrite et représentée, c'est- à-dire que les carneaux en fonte peuvent être disposés en arrière du magasin à combustible - chambre de combustion ou coaxialement à celui-ci, ou encore de part et d'autre.
En outre il est à remarquer que l'invention permet de fabriquer une chaudière dont la chambre de combustion a la résistance et l'élasticité d'une chaudière en acier et dont les carneaux présentent les avantages des constructions en fonte, c'est-à-dire une grande résistance à la corrosion.
Un autre avantage de l'invention est qu'avec des carneaux en fonte il est possible d'obtenir économiquement des trajets tortueux permettant d'extraire des gaz de fumée la quantité maximum de chaleur, tout en profitant des avan- tages précités de la construction en acier.
La chaudière suivant l'invention, décrite ci-dessus, peut être agencée pour satisfaire aux conditions de chauffage locales particulières, car il est possible de diminuer ou d'augmenter le nombre d'éléments en fonte de manière à di- minuer ou augmenter le trajet des gaz suivant qu'on veut faire fonctionner la chaudière avec chauffage à l'huile ou au combustible solide.
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