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BREVET D'INTENTION GENERATEUR DE VAPEUR A HAUTE PRESSION FONCTIONNANT D'APRES LE PROCEDE DE CIRCULATION DE VAPEUR
La présente invention a pour objet un générateur de vapeur à haute pression avec production indirecte de vapeur à l'aide de vapeur surchauffée, qui est soutirée, à l'aide d'une pompe, d'un tambour de vaporisation non chauffé, refoulée d'une manière forcée dans les surchauffeurs puis amenée en circuit par barbotage dans l'es pace d'eau dudit tambour.
Dans les formes usuelles de ces générateurs de vapeur, connus sous le nom de chaudière Löffler, la vapeur d'utilisation est généralement surchauffée dans des surchauffeurs communs avec la vapeur en circulation servant à la \convection de la chaleur et y est amenée à la morne température de surchauffe. On a déjà proposé de soutirer la vapeur d'utilisation dans une phase intermédiaire du surchauffeur commun et de l'amener aux points d'utilisation à une température inférieure à celle de la vapeur de circulation. On se
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fondait pour cela sur une conception unique d'après laquelle la tem- pérature de surchauffe de la vapeur servant à la convection de la chaleur devait être aussi élevée que possible.
On a également propo- sé : de limiter la circulation forcée à la vapeur servant à la con- vection de la chaleur; de soutirer directement la vapeur d'utilisa- tion du tambour de vaporisation et de la surchauffer séparément d' avec la vapeur de circulation.
La présente invention consiste (contrairement à ce qui est exposé ci-dessus) à soutirer du tambour de vaporisation, de la maniè- re connue et à l'aide d'une pompe de circulation, la vapeur d'utili- sation avec la vapeur de circulation, à la refouler dans les surdhauf- feurs, à la soutirer alors du circuit de vapeur après que l'on a ob- tenu la surchauffe partiellé, ou, de préférence, complète de la va- peur de circulation, puis enfin à la surchauffer, après qu'on l'a séparée de ladite vapeur de circulation, pour l'amener à une tempé- rature supérieure à celle de cette dernière vapeur:
Dans les chaudiè- res comportant des surchauffeurs chauffés par rayonnement et, montés en série avec les premiers, des surchauffeurs à convection, la va- peur d'utilisation ne doit, de préférence, pas être soutirée avant sa sortie du surchauffeur à rayonnement. Cette organisation de chau- dière à circulation de vapeur permet notamment d'atteindre des tempé- ratures de surchauffe très élevées et nécessite, pour la circulation de la vapeur, une énergie plus petite que celle qui serait nécessai- re lors de la surchauffe de la vapeur de circulation à la même tempé- rature que la vapeur d'utilisation. Dans ce cas, en outre, l'utilisa- tion de matériaux présentant une résistance particulièrement élevée peut être limitée éventuellement aux surchauffeurs finals de la va- peur d'utilisation.
Par ailleurs, on a généralement, grâce à l'inven- tion, une plus grande liberté, d'une part, pour la répartition de la chaleur des flammes et des gaz de combustion aux différents dispo- sitifs tels que ceux prévus pour la surchauffe, le réchauffage de l'eau d'alimentation et celui de l'air comburant et, d'autre part, pour la répartition de la chaleur cédée en vue du chauffage par ray- onnement et du chauffage par convection.
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Sur l'unique figure du dessin annexé, on a représenté schématiquement et à titre d'exemple, l'organisation d'une chaudiè- re "Löffler" et de ses parties annexes, le tout établi conformément à la présente'invention.
Sur le dessin, on a désigné par 1 le tambour de vaporisa- tion, d'où la pompe de circulation 2 soutire de la vapeur saturée pour la refouler dans le surohauffeur à rayonnement 3 et dans le surchauffeur secondaire 4 chauffé à l'aide de gaz de combustion.
La vapeur d'utilisation est soutirée du système'de circulation, en
5, à sa sortie du surohauffeur secondaire 4, après quoi elle est surchauffée à la température désirée dans le surchauffeur final 6 pour être aoheminée vers les points d'utilisation, par exemple vers le turbo-générateur v, tandis que la vapeur de circulation ser- vant au transport (par convection) de la chaleur reste à une tem- pérature moins élevée à la sortie du surchauffeur secondaire 4 pour âtre acoeminée, à la température considérée et par l'intermédiaire de tubes 7 et 8, vers le tambour de vaporisation 1, dans lequel elle est insufflée dans l'espace d'eau en vue de la production de vapeur.
Le surchauffeur final 6 est avantageusement organisé de manière qu'il soit chauffé par'convection avec les gaz de combustion.
Ce résultat est obtenu avantageusement dans une zone où les gaz brû- lés ont une température peu élevée.' Dans l'exemple représenté sur 'le dessin, le surchauffeur secondaire 4 est subdivisé en deux sec- tions reliées en série; celle des sections qui est traversée en des gaz premier lieu par la vapeur est soumise à l'action des gaz de comb premier lieu par la vapeur est soumise à l'action/de' combustion pro- venant directement de la chambre de combustion et cette section est connectée de telle manière qu'elle soit traversée dans le même sens par la vapeur et par les gaz de combustion; le surchauffeur*final 6, que la vapeur traverse dans le même sens que le courant des gaz de combustion, est disposé entre les deux sections précitées du sur- chauffeur secondaire 4.
La deuxième section du surchauffeur secon- daire 4 peut alors être avantageusement connectée de manière que la circulation de la vapeur s'y fasse à contre-courant par rapport aux gaz de combustion.
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])autre part, il est avantageux d'établir le surchauffeur final 6 en tenant compte de vitesses relativement élevées de la vapeur, notamment lorsqu'il s'agit de réaliser des températures de surchauffe très élevées.
On a prévu, pour la sécurité du surchauffeur final 6, un conduit 9 muni d'un robinet 10 qui relie, au point 11, la sortie du surchauffeur final 6 au conduit 8 aboutissant au tambour de vaporisation et servant à la vapeur en circulation; un robinet 12 est également prévu, de préférence dans le conduit de circulation 70 Cette disposition permet, lors de la suppression du soutirage de la vapeur d'utilisation, lors de'la mise en route et de l'arrêt de la chaudière, etc.... de mettre le surchauffeur final 6 en série avec le surchauf- feur secondaire 4, dans le circuit où a lieu la circulation, de manière que l'ensemble de la surface de surchauffe soit traversé d'une manière forcée par toute la vapeur fournie par la pompe de circulation de vap eur 2.
Pour la sûreté du surchauffeur final 6, celui-ci est, en outre, relié, d'une part à un robinet d'évacuation 13 qui peut, en cas de danger, être commandé automatiquement ou à la main,et, d'autre part, à une soupape de sûreté 14 pour le dégagement de la vapeur à l'air libre, les dispositifs en question étant prévus à la sortie du surchauffeur précité.
La quantité de vapeur qui est à évacuer pour empêcher des augmentations inadmissibles de pression et de température peut être maintenue faible par une intercalation simultanée du surchauffeur final 6 dans le circuit de la vapeur;
Pour la mise en route, etc.... de la chaudière, le surchauffeur final 6 comporte encore un conduit 15 muni d'un robinet 16, permettant de faire traverser le surchauffeur final 6, non pas par l'ensemble de la vapeur fournie par la pompe de circulation, mais uniquement-par la quantité de vapeur nécessaire pour assurer le refroidissement du surchauffeur précité.
Pour régler la température de surchauffe de la vapeur dtuti- lisation au cours du service, on peut ajouter à ladite vapeur, au moment de son introduction dans le surchauffeur final 6, de la vapeur
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saturée. La vapeur saturée est soutirée en 17 à la sortie de la pompé de circulation 2 et est amenée au mélangeur 20 par l'intermédiai- re d'un conduit 18 muni d'un robinet de réglage 19, Le robinet (ou valve) 19 est commandé à l'aide de thermostats 21, suivant la température finale de la vapeur d'utilisation, ainsi qu'on l'a indiqué, par la conduite 22.
La surchauffe finale de la vapeur d'utilisation peut, en outre, être commandée à l'aide de la pompe de circulation de vapeur 2 par réglage de la quantité de vapeur mise en circulation.
A la suite du surchauffeur secondaire 4 on a encore disposé, de la manière usuelle, dans le courant des gaz de combustion dont le sens de circulation est indiqué par des flèches, un réchauf- feur d'eau d'alimentation 23 et un réchauffeur 24 pour l'air comburent.
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