BE413756A - - Google Patents

Description

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  MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A   L'APPUI   DE LA DEMANDE d'UN BREVET   D'INVENTION   Souffleur de suie pour chaudières et appareils 
Cette invention est relative aux souffleurs de suie pour chaudières et appareils analogues du type com- portant un organe porte-tuyère destiné à occuper une position protégée ou de repos en juxtaposition à la zone   quicbit   être soumise à l'influence d'un fluide sous pression et avancée pour insuffler ce fluide sur la zone désirée en vue de désagréger ou d'enlever les   dép8ts   de suie, de poussière et de cendre que dégage le combustible   brûlé   à partir des tubes de la chaudière, de l'enveloppe,et des autres parties de l'installation qui sont exposées aux gaz. 



   Dans les appareils de ce genre, il est connu de faire avancerla tuyère à partir d'une position protégée ou de repos par un mouvement combiné de translation et de rotation et d'utiliser ce mouvement pour amonor en 

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 coïncidence des lumières d'admission de vapeur dans l'organe porte-tuyère et 'l'enveloppe qui le renferme. Par suite de la torsion et de l'usure, il est toutefois diffi- cile de conserver à ces dispositifs leur parfaite étan- chéité à la vapeur après un usage considérable. 



   Un but de cette invention est de fournir à ltindus- trie une construction et une disposition de souffleur de suie comportant une soupape ou un obturateur disposé dans le conduit parcouru par le fluide sous pression du souffleur et étudié pour être ouvert par le mouvement axial de la tête souffleuse ou tuyère vers sa position de travail, et dans laquelle le mouvement inverse de cette tête souffleuse est destiné à assurer la fermeture positive de la soupape ou obturateur.

   La construction peut être étudiée de façon que, dans sa position fermée, la soupape ou obturateur puisse être immobilisé entre deux sièges par le recul de la tête souffleuse jusqu'à sa position de repos de façon à empêcher efficacement toute fuite du fluide sous pression, 
Le souffleur de suie qui fait l'objet de l'invention est du type sus-indiqué mais il est caractérisé par un dis- positif servant à commander l'arrivée du fluide sous pression à   la   tuyère et constitué par une soupape ou obturateur et son siège et par des organes pour les presser l'un contre l'autre automatiquement lors du recul de la tuyère hors de la zone de travail.

   La tuyère peut être simplement: déplacée axialement; elle peut aussi tourner pendant la totalité ou une partie de son mouvement de translation grâce à l'un quelconque des dispositifs bien connus permettant d'imprimer simultanément une translation et une rotation à un organe, par exemple une vis sans fin ou une rainure hélicoïdale pratiquée dans l'organe porte-tuyère et une saillie engagée dedans. La tuyère peut comporter une embouchure de sortie unique ou plusieurs embouchures de sortie . 

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   Une des réalisations possibles de ce souffleur de suie perfectionné peut être brièvement décrite comme comprenant une tête souffleuse ou tuyère étudiée pour éjecter le fluide sous pression, une   enveloppe   la renfermant, un tube   pprtant   à une extrémité cette tuyère, un conduit d'arrivée du fluide sous pression logé sensiblement dans prolongement axial de ce tube, un dispositif pour imprimer un mouvement de translation et de rotation à ce tube par rapport à ce conduit, une soupape ou obturateur pressé normalement contre un siège et commandé par 'ledit mouvement dudit tube, cette soupape isolant normalement le tube de l'arrivée du fluide sous pression et étant étudiée pour que,

   quand la tuyère dépasse   jusqu'à   une position de travail prédéterminée elle soit séparée de son siège pour permettre au fluide sous pression venant dudit conduit de gagner le tube et maintenir l'arrivée de ce fluide sous pression pendant une portion prédéterminée du mouvement de la tuyère. 



  Des moyens sont prévus avantageusement pour provoquer un écoulement de fluide refroidisseur dans l'enveloppe ren- fermant la tuyère pour que cette dernière soit refroidie et protégée de l'oxydation due à la chaleur des gaz de combustion. En outre, un indicateur convenable est associé à la tuyère pour révéler le moment où elle a été amenée à sa position de travail. 



   Pour la facilité de la compréhension et de la réalisation industrielle de l'invention, elle va d'ailleurs être décrite plus complètement en regard des dessins annexés qui en représentent, à titre illustratif, diverses réalisations:- 
Les figures 1,2 et 3 sont des vues en coupe verticale fragmentaires de trois réalisations différentes. 



   La figure 4 est une vue en coupe de détail montrant la soupape ou obturateur que comporte la réalisation qui 

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 est représentée dans la figure 1, en supposant que la tuyère occupe sa position avancée. 



   Comme on le voit par les dessins, une tuyère 1 servant à injecter ou à insuffler de l'air ou de la vapeur est montée sur l'une des extrémités d'un tube 2 destiné à être propulsé et projecté par un mouvement axial et rotatif depuis l'intérieur d'une chambre cylindrique 3 aménagée dans la paroi 4 du corps de la chaudière ou autre partie de l'installation, ledit mouvement étant assuré par un simple mécanisme à vis. Ce dernier peut être constitué par une roue hélicoïdale annulaire 5 dans laquelle est enfilée et engrène un manchon fileté 6 monté librement, sur l'extré- mité interne du tube 2 aboutissant à la tuyère et logé entre des rondelles de butée 2a à chaque extrémité. Le manchon fileté 6 est pourvu d'une ou plusieurs rainures ou cannelures longitudinales 2b dans lesquelles s'engagent des clavettes fixes 7a solidaires, de l'enveloppe 7.

   La roue hélicoïdale 5 est étudiée pour être commandée par une vis sans fin 8 que fait tourner directement un volant à main ou encore un arbre et un engrenage commandés à dis- tance. 



   L'extrémité interne du tube 2 de la tuyère 1 et le manchon 6 sont supportés concentriquement à un conduit fixe 9 d'arrivée du fluide sous pression et ainsi que la roue hélidoidale et   la   via sans   fin   aont   log6a   à   l'inté-   rieur de l'enveloppe 7 faisant saillie par rapport à la chambre 3 de la tuyère qui est assujettie au corps   @e   la chaudière ou appareil analogue. 



   Selon lesconstructions qui sont représentéesdans les figures 1,3 et 4, l'intérieur de l'ensemble du tube de tuyère est pourvu d'un organe annulaire 10 formant siège contre lequel porte un des côtés de la tête 11 d'une soupape ou obturateur en forme de piston ou de champignon, 

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 la tige 12 ,de cette soupape étant montée et guidée dans le conduit 9 d'arrivée du fluide sous pression de façon telle que le côté de la tête de cette soupape qui est le plus loin du siège 10 soit normalement engagé contre un autre organe 13 formant siège et menagé dans l'enveloppe 7.

   Les faces desdits sièges 10 et 13 comportent des crêtes annu- laires 14 sur lesquelles sont engagées des parties coniques à recouvrement ou des parties lippues 15 de la tête 11 de la soupape en forme de piston, ce qui assure une fermeture du conduit d'arrivée du fluide sous pression lorsque l'appareil ne fonctionne pas. La construction est, de pré- férence, étudiée pour assurer un effet de protection contre l'érosion due au fluide sous pression. 



   Une garniture d'étanchéité convenable 16 est montée à l'extrémité du tube 2 de la tuyère 1 la plus éloignée de celle-ci pour assurer l'étanchéité requise autour du conduit 9. Lors de son mouvement vers l'avant, le tube 2 de la tuyère est guidé par un ergot 17 faisant saillie radialement par rapport à l'extrémité avant 7b de la paroi de la chambre 7 logeant le tube de tuyère et s'engageant dans un canal hélicoïdal peu profond 18 creusé dans le tube 2. Il en résulte que le mouvement axial d'avance de la tuyère 1 s'accompagne d'un mouvement de rotation   simul-'     tané.   Si le canal 18 est rectiligne, un simple mouvement longitudinal s'ensuit. 



   La partie de l'enveloppe 7 qui renferme l'extrémité avant du tube de tuyère est façonnée comme figuré en 7c pour lui servir de support ou de guide. Cette partie avant de l'enveloppe 7 est reliée à une source de fluide de refroidissement de façon que l'air de refroidissement puisse passer autour de la tuyère. 



   Pendant le fonctionnement, la rotation de la vis sans fin 8 et de la roue tangente 5 sous l'action du volant 

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 à main ou du système de commande à distance fait avancer le tube de la tuyère, Toutefois, la soupape reste fermée contre son siège 10 en raison de la force axercée par l'arrivée du fluide sous pression contre la tête 11 formant piston de cette soupape. En ce continuant, le mouvement du tube 2 de la tuyère 1 amène une tête 12a solidaire de   l'ex-   trémité de queue de la tige 12 de la soupape en contact avec une butée formée par une virole 13a guidant la soupape et façonnée concentriquement dans le siège annulaire 13, des goussets radiaux reliant les organes 13 et 13a, dont l'es-   pacement   permet le libre passage du fluide sous pression.

   Le siège 10 de la soupape prévu dans le tube de la tuyère est donc obligé, lorsque ce tube continue son mouvement, de   s'éloigner   de la tête de la soupape ( carême le montre la figure   4)   en permettant le passage du fluide sous pression de derrière la tête de la soupape par un cartain nombre de petits conduits radiaux lla pratiqués dans la périphérie de cette tête et de là jusque dans la tuyère 1. L'embouchure de celle-ci peut, comme représenté, être dirigée radialement pour réaliser un large effet de balayage. 



   Par suite de l'effet inductif de la vapeur ou de l'air qui s'échappe de la tuyère, la soupape 11 est maintenue à tout moment dans une position d'avance   jusqu'à   ce qu'elle soit ramonée en arrière par le fonctionnement inverse de la vis sans fin 8 et de sa roue tangente 5. 



   La roue tangente 5 peut être montée dans des paliers convenables ou, comme représenté, sur des moyeux annulaires lisses 19 ménagés dans l'enveloppe du tube de tuyère qui 
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 pûttt 0..\1001 oompoftor don OI;l,1'If;1,UX ou opificon pour lt 6vncun- tion de   l'eau   résultant de la condensation de l'humidité contenue dans la vapeur ou dans l'air qui arrive. 



   La construction et le fonctionnement de la soupape 11 tels qu'ils sont décrits plus haut s'appliquent également 

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   à.ltappareil   qui est représenté dans la figure 3 lequel toutefois, comporte un mécanisme différent pour faire avancer et tourner le tube 2 de la tuyère. L'enveloppe 7 a ceci de commun avec celles des constructions qui sont représentées dans les figures 1 et 2 qu'elle est constituée par deux sections parmi lesquelles la section avant est munie entre ses extrémités, d'une bride convenable 7d grâce .à laquelle elle peut être bloquée contre   une/paroi   convenable de la chambre 3 aménagée dans l'enveloppe de la chaudière ou d'une autre paroi.

   La tuyère 1 qui est montée à l'extrémité d'un tube convenable est, comme re- présenté, logée normalement à l'intérieur de cette chambre 3. 



   Dans la variante représentée dans la   figure 3   pour imprimer un mouvement combiné axial et rotatif à la tuyère, la roue tangente 5 au lieu de former une sorte d'écrou en prise avec le filetage du prolongement de l'organe portant la tuyère est emboîtée sur des cannelures ou des clavettes 20 du manchon 6 et constitue un prolongement du tube 2 de la 'tuyère de façon à pouvoir imprimer un mouvement de rotation à cette dernière. Le manchon 6 peut ainsi coulisser libre- ment dans le sens axial à travers la roue tangente mais peut tourner grâce à leur liaison par clavettes ou canne- lures. Le tube 2 est pourvu d'un filetage 2a qui attaque un taraudage correspondant façonné dans la partie 7b de l'enveloppe 7. Ce taraudage peut être à pas rapide conve- nable et peut, si désiré, être multiple.

   La partie filetée fixe peut, comme représenté, soit faire partie de   l'envelop-   pe, soit être assujettie à elle, soit encore être façonnée sur le conduit fixe par lequel arrive la vapeur ou le fluide sous pression. La rotation de la vis sans fin 8 et, par elle, de la roue tangente 5 obligé donc l'organe portant la tuyère et cette tuyère elle-même à tourner. En outre, 

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 par suite de 1'engagement des parties filetées, le tube et sa tuyère se déplacent également dans une direction axiale. 



   Le fluide de refroidissement peut arriver dans l'en- veloppe 7 par un conduit vissé dans une ouverture 21 pratiquée dans un siège renflé 22 de cette enveloppe, de façon que ce fluide de refroidissement circule autour de la majeure partie du tube de tuyère et puisse sortir par des orifices 21a ménagés dans la buse de guidage 7b.

   Le conduit fixe 9 par lequel arrive le fluide sous pression est vissé à demeure ou autrement fixé dans une bride 23 qui a son tour est vissée ou boulonnée contre une bride 24 de l'enveloppe   7.   Selon la construction qui est représentée dans la figure 2, ce conduit 9 est façonné à son extrémité arrière pour recevoir ou buter contre un siège de soupape 25 et son extrémité opposée est coupée d'un certain nombre d'orifices arqués ou axiaux 26 pour permettre le passage du fluide arrivant sous pression jusqu'au tube de la tuyère.

   Il est pourvu, en   outre.,   d'une oreille ou d'une paire d'oreilles 27 dans lesquelles est montée une came ou gâchette 28a de forme convenable dont le rôle sera décrit   ciaprès.     A son   extrémité avant, le conduit 9 est également façonné de manière à former un guide 28 pour la tige 29 de la soupape dont l'extrémité opposée est logée dans le corps d'une soupape-principale 30 tarée par un ressort qui sert à fermer le conduit d'arrivée du fluide sous pression quand l'appareil ne fonctionne pas. 



   Une petite soupape pilote 31 tarée elle aussi par un ressort est placée concentriquement à la soupape princi- pale 30. La partie arrière de cette dernière forme un manchon 30a dans lequel est logé le ressort 31a de la soupape pilote ainsi que le ressort 30b de la soupape principale; elle est guidée convenablement dans un chapeau cylindrique 35 dirigé vers l'intérieur et monté dans un couvre-soupape 34 assu- jetti à son tour à la bride 23 à laquelle est fixé le 

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 conduit d'arrivée du fluide sous pression. Ce couvre-sou- pape comporte un orifice d'admission 33 auquel est relié le conduit principal d'arrivée du fluide sous pression. Un bossage perforé 36 est prévu pour servir de purgeur.

   Le réglage des ressorts est effectué au moyen d'unevis 57 implantée au contre du chapeau 33 qui forme le guide de la soupape principale sur le couvre-soupape. 



   La figure 2 représente également une autre variante du mécanisme de   commande,,   Dans cette construction, le man- chon 6 est constitué par un prolongement rigide du tube de la tuyère et est cannelé pour s'emboîter sur des nervures prévues dans la roue tangente 5, de sorte qu'il tourne quand cette roue elle-même tourne tout en pouvant se dépla- cer axialement à travers elle. Le manchon 6 est également pourvu d'un   ou,plusieurs   filetages à pas convenables et s'engage dans un écrou fixe 40 dont la collerette 41 est enserrée entre des brides 42 et 43 solidaires des parties adjacentes des deux sections de l'enveloppe   7.   La rotation de la vis sans fin 8 fait tourner la roue tangente 5 ainsi que le manchon fileté et cannelé 6.

   Par suite de son enga- gement avec l'écrou fixe 40, ils tournent donc tous les deux et se déplacent dans une direction axiale en imprimant par là   même   un mouvement rotatif et axial combinés au tube 2 et à la tuyère 1. 



   On conçoit que la force du fluide sous pression qui s'exerce en conjonction avec delle des ressorts 31a et 30b maintient les soupapes principales et pilote 30 et 31 contre leurs sièges. Elles sont maintenues dans cette posi- tion fermée jusqu'à ce que l'appareil soit commandé. A ce moment, les soupapes sont amenées à s'ouvrir à un moment convenable. 



   Ce résultat est atteint en munissant la garniture d'étanchéité 16a qui se trouve à l'extrémité interne du 

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 manchon fileté 6 d'une surface durcie à son extrémité avant 16b, laquelle surface établit le contact avec un mentonnet 28b solidaire de la came 28a qui est assujettie à l'extrémité avant du conduit fixe d'arrivée du fluide sous pression. La distance entre cette surface durcie et le   mentonne@ 28b   de la came lorsque l'appareil occupe sa position fermée normale correspond au mouvement   longi@udinal   ou   d'avance   du   tube   do tuyère pour lequel il est désirable que le fluide sous pres- sion soit admis à la tuyère . 



   Lorsque la surface durcie 16b vient attaquer le mentonnet 28b de la came, l'embouchure de sortie de la tuyère est écartée de la paroi de la chaudière ou d'autres obstacles et il faut que la vapeur soit   admise.à   la tuyère 1 . et aussi que le tube de tuyère soit susceptible d'effectuer un mouvement de rotation partiel ou total comme désiré. On   comprend   par conséquent que, lorsque le mouvement du tube de tuyère se continue, la came est commandée de telle sorte qu'un jambage 28c de cette came porte contre la tige 29 de la soupape qui ouvre tout d'abord la petite soupape pilote 
31 et permet ainsi à la pression de s'égaliser de part et d'autre de la soupape principale. Des orifices convenables 
37 sont prévus pour ce but entre la paroi avant et la paroi arrière de la soupape principale.

   Le mouvement du tube de tuyère en s'accentuant oblige la came 28a à abaisser davan- tage la tige de la soupape qui ouvre alors la soupape prin- cipale 30. Le soulèvement de la soupape peut être convenable- ment réglé et la soupape est   empêchée de   se fermer grâce au fait que la rame glisse contre la surface interne de la gar- niture d'étanchéité 16a. 



   Si le mécanisme de commande à vis sans fin est action- né à la main, il est prévu un indicateur convenable pour mettre en évidence la position de la tuyère. En outre, des butées sont prévues pour limiter l'étendue de son mouvement. 

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   Il est facile de   comprendre   d'après ce qui précède que ce mécanisme de soupape est de fonctionnement extrêmement positif et que, si la soupape vient à s'user ou à ne plus pouvoir assurer son service, elle peut être aisément remplacée sans travail coûteux et sans perte de temps précieux. 



   Revendications. 



   1- Souffleur de suie du type indiqué pour tubes de chaudières, économiseurs et autres appareils convenables, caractérisé par un dispositif servant à commander l'arrivée d'un fluide sous pression à la tuyère et constitué par une soupape et son siège et des organes ppur les presser l'un contre l'autre automatiquement lorsque la tuyère recule hors de la zone de travail., 
2- Souffleur de suie du type indiqué pour tubes de chaudières, économiseurs et autres appareils convenables, caractérisé en ce que la tuyère est logée dans une envelop- pe pourvue d'un conduit tubulaire qui relie cette tuyère à une source de fluide sous pression, un dispositif faisant varier sélectivement la longueur effective de cet orifice tubulaire de manière à faire avancer ou reculer la tuyère vers la zone de travail ou hors de cette zone,

   une soupape ou un obturateur étant placé dans ce conduit pour isoler la tuyère de ladite source de fluide sous pression, un siège étant.prévu pour cette soupape ainsi qu'un dispositif pour presser l'un contre l'autre cette soupape et son siège automatiquement lors du recul de la tuyère. 
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  3- Souffleur de suiefoaudières, écnnomisuurs, et 

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Claims (1)

1. autres appareils convenables comprenant. une tête souffleuse ou tuyère destinée à éjecter un fluide sous pression, une enveloppe la renfermant, un tube supportant à une extrémité cette tuyère ou tête souffleuse, un conduit d'arrivée du fluide sous pression placé sensiblement dans le prolongement <Desc/Clms Page number 12> axial du tube, un dispositif pour imprimer un mouvement de translation et de rotation à ce tube relativement à ce conduit, une soupape pressée normalement contre un siège et commandée par ledit mouvem ent de ce tube,

   cette soupape isolant normalement le tube de la source de fluide sous pression et étant étudiée lorsque la tuyère est projetée jusqufà une position de travail prédéterminée pour être séparée de son siège de façon à permettre au fluide sous pression de passer du conduit dans le tube et de maintenir l'arrivée de ce fluide pendant une portion prédéterminée du mouvement de rotation de la tuyère ou tête souffleuse.

   4- Souffleur de sule selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la soupape est interposée entre un siège mobile avec ladite tuyère ou ledit tube et un siège aménagé sur le c8té de cette soupape tourné vers l'arrivée du fluide sous pression.

   5- Souffleur de suie selon la revendication 1,2,3 ou 4, caractérisé par un dispositif grâce auquel la soupape est ouverte au moment où la tuyère approche de sa position complètement projetée et est maintenue ouverte pendant l'achèvement de ce mouvement jusqu'à cotte position.

   6- Souffleur de suie selon la revendication 3,4 ou 5, caractérisé en ce que la soupape est du. type en forme de champignon ou de piston et est logée entre des sièges aménagés aux extrémités internes ou opposées dudit tube et dudit conduit et est étudiée pour être pressée entre ces siège s .

   7- Souffleur de suie selon la revendication 5, carac- térisé en ce que la soupape possède une tige faisant saillie à travers un guide dans ledit conduit et est pourvue d'une tête destinée à buter contre ce guide quand la tuyère atteint la position de travail, la construction étant étudiée pour que la tête de la soupape suive le <Desc/Clms Page number 13> mouvement du tube sur une distance prédéterminée sous l'influence du fluide sous pression et soit déplacée lors du retour de la tuyère par le tube malgré cette influence, 8- Souffleur de suie selon la revendication 3,

   carac- térisé en ce que la soupape destinée à commander l'arrivée du fluide sous pression à la tuyère est du type en forme de champignon ou de piston et s'engage contre un siège aménagé dans l'embouchure d'admission c'est-à-dire la plus proche de de conduit etest pourvue d'un prolongement dirigé vers l'avant centra lequel bute uno canie ou gâchotte placéo do façon à 8tre attaquée par une butée coulissant avec ledit tube, cet engagement imprimant; un mouvement coulissant à la tige de la soupape pour ouvrir cette dernière et s'effec- tuant après une distance prédéterminée de mouvement dudit tube à partir de sa position normale.

   9- Souffleur de suie selon la revendication 8, carac- térisé en ce que ladite soupape est soumise à la pression du fluide comprimé dans la direction de fermeture de cette soupape, et une soupape pilote est associée avec elle en vue d'être ouverte avant l'ouverture de la première soupape de façon à équilibrer la pression régnant sur les c8tés opposés de la soupape.

   10- Souffleur de suie selon les revendications 9 et 9, caractérisé en ce que la soupape principale et la soupape pilote sont soumises individuellement; à l'action de ressorts qui lesamènent à, leurs positions de fermeture.

   11- Souffleur de suie selon la revendication 3, carac- térisé en ce que ledit tube. est pourvu d'un prolongement arrière fileté sur lequel est monté un écrou engagé contre une vis sans fin supportée à rotation dans l'enveloppe.

   12- Souffleur de suie selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le tube est pourvu d'un prolongement arrière emboîté par le moyen de cannelures dans une roue hélicoïdale <Desc/Clms Page number 14> en prise avec une via sans fin supportée pour pouvoir tourner dans l'enveloppe.

   13- Souffleur de suie selon l'une quelconque des revendications précédentes., caractérisé par un dispositif grâce auquel un agent de refroidissement peut circuler le long de la tête souffleuse ou tuyère.

   14- Souffleur de suie selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe comporte un orifice pour l'admission de l'agent de refroidissement, et un autre orifice de sortie juxtaposé à l'extrémité du tube adjacent à la tuyère et grâce auquel cet agent de refroidissement peut circuler le long de la paroi de ce tube.

   15- Souffleur de suie selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube est relié par une liaison télescopique avec ledit conduit, et une garniture d'étan- chéité est interposée entre ce tube et ce conduit.

   16- Souffleur de suie selon l'une quel conque des revendications précédentes., caractérisé par un indicateur visuel propre à révéler la distance de mouvement et l'em- placement de la tuyère ou destuyères.

   17- Souffleur de suie, en substance comme décrit en regard des dessins annexés.