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"Dispositif applicable aux tubes montants débouchant dans le dôme des chaudières à tubes d'eau".
Lorsque,dans les chaudières à tubes d'eau,les tubes montants aboutissant au dôme de vapeur débouchent au-dessous du niveau de l'eau contenue dans le dôme précité,il arrive souvent que le rendement de la chaudière est limité par le fait que le mélange d'eau et de vapeur qui sort des tubes de circulation anime,aux allures poussées,la masse d'eau qui se trouve dans le dôme d'un mouvement si violent que la surface de l'eau est crevée et que la chambre de vapeur est remplie de gouttes d'eau et d'écume.La vapeur soutirée du dôme est alors humide, ce qui présente divers inconvénients,
par exemple la formation de tartre dans le surchauffeur et l'amenée de boues dans les machines en service.On a par conséquent proposé de faire dé-
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boucher au-dessus du niveau de l'eau du dôme au moins deux tubes montants qui subissent la plus forte charge,ceci par exemple en munissant les tubes montants précités d'un prolongement s'étendant jusque dans la chambre de vapeur du dôme.On a également proposé de disposer dans la chambre de vapeur,audessus de l'orifice des tubes montants,un dispositif déflecteur qui sépare l'eau sortant,en même temps que la vapeur,hors des tubes montants,de telle manière que l'eau retourne au compartiment d'eau,car,dans le cas contraire,cette eau mélangée à la vapeur,traverserait,sous la forme d'unjet,la chambre de vapeur et humidifierait la vapeur.
Lorsque les tubes montants débouchent au-dessus du niveau de l'eau,on se heurte à l'inconvénient que le circuit de circulation de l'eau se trouve interrompu,ce qui fait que la circulation de l'eau devient incertaine et intermittente, notamment lors de l'allumage de la chaudière ou aux petites allures de la chaudière.. Lorsque les tubes sont à paroi épaisse,il peut se produire une surchauffe du faisceau tubulaire.
Pour supprimer les inconvénients résultant d'une interruption de la circulation d'eau,les tubes montants,ou une de leur partiek comportent, conformément à l'invention,une commu- nication avec l'espace d'eau du dôme,communication située au-dessous de l'embouchure des tubes montants dans le dôme de vapeur.
Dans ce qui suit,on va décrire, à l'appui du dessin,annexé, duex exemples de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une coupe d'un dôme de vapeur avec un tube montant établi conformément à l'invention.
La figure 2 est une vue analogue d'une variante.
Sur la figure 1.,on a désigné par 1 le corps du dôme de vapeur et par 2 des tubes montants qui pénètrent,de la manière usuelle,dans le dôme ,au-dessous du niveau de l'eau.Les tubes 2 sont prolongés,dans le dôme,par des tubes 5 qui traversent
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l'espace d'eau et qui débouchent au-dessus du niveau le plus élevé de l'eau.En avant de l'orifice des tubes montants se trouve un dispositif pour séparer l'eau de la vapeur.
Ce dispo- sitif est constitué,dans l'exemple représenté, par une calotte 4 portée par des tiges 5 qui maintiennent la calotte précitée à une distance convenable de l'embouchure du tube,de manière que ladite calotte soit frappée par le jet d'eau et de vapeur sortant du tube.La calotte,qui a avantageusement une forme en coquille,comporte,sur la face tournée vers l'embouchure du tube,des surfaces déflectrices 6 qui rejettent l'eau pro- venant du jet de vapeur et d'eau et qui la dirigent vers la surface de l'eau, tandis que la vapeur peut librement s'écouler dans l'espace de vapeur.
Pour rendre possible un retour tranquille,dans l'espace d'eau,de l'eau retenue par la calotte, on a prévu un dispo- sitif collecteur ou déverseur pour l'eau rejetée par la ca- lotte.Un exemple d'un tel dispositif est représenté à gauche sur la figure 1.Ce dispositif consiste en une chemise annu- laire 7 placée au-dessous de la calotte 4, chemise dont le dia- mètre est supérieur à celui du tube 3.La chemise 7 est suppor- tée par des entretoises 8 qui s'appuient contre une bride de fixation 9 prévue pour des tiges 5,bride montée sur le tube 3.
@ Entre la partie supérieure de la chemise 7 et la @ 4 une fente 10 est prévue,à travers laquelle peut passer la vapeur allant dans l'espace de vapeur,tandis que l'eau est ramenée tranquillement,le long de la surface interne de la chemise,dans l'espace d'eau.La surface de déflexion 6 de la calotte a une forme telle qu'au moins la plus grande partie de l'eau qui remonte la surface précitée soit rejetée vers la chemise 7.
Au-dessous du niveau le plus bas de l'eau dans le dôme, on a prévu sur le prolongement du tube 3 une ouverture telle
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qu'une fente 11,ce qui fait que le tube communique directement avec l'espace d'eau du dôme.On empêche ainsi l'interruption de la circulation de 1'eau,interruption dont on a parlé plus haut.Lorsque les tubes sont inclinés,l'ouverture susvisée est avantageusement disposée sur Ia @ face inférieure du tube de façon qu'aucune bulle de vapeur ne puisse pénétrer dans l'espace d'eau.
Lorsque les tubes montants débouchent dans le dôme audessus du niveau de l'eau, on établit une petite dérivation entre le tube montant et l'espace d'eau du dôme,ce qui fait que la circulation de l'eau est assurée même avec de tels tubes montants.
La disposition de dérivations peut être également appliquée à des tubes montants qui s'étendent,par l'intermédiaire d'un prolongement,à travers l'espace d'eau du dôme,auquel cas, la fente 11 est par conséquent remplacée par une dérivation.
Unexemple de réalisation d'une telle disposition est représenté sur la figure 2.:En dessous du dôme 1,part du tube montant 2 une canalisation de dérivation 12b par l'intermédiai- re de laquelle le tube montant communique avec l'espace d'eau du d8me.La dérivation 12b de chacun des tubes montants 2 dispo- sés les uns derrière les autres peut éventuellement être re- liée directement à l'espace d'eau du dôme.Pour supprimer toutefois le perçage d'un trop grand nombre de trous dans l'enveloppe du dôme,il est préférable de relier toutes les dérivations 12b des tubes 2 ou une partie de celles-ci à un collecteur 13 qui,de son côté,est relié,par l'intermédiaire d'un tube 12a (ou par l'intermédiaire d'un petit nombre de tels tubes), à l'espace d'eau du dame.
La présente invention peut également être appliquée dans des modes de réalisation dans lesquels tout ou partie des tube, montants sont reliés entre eux dans l'intérieur du dôme,par
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exemple lorsque les tubes précités aboutissent à un collec- teur commun qui constitue un certain prolongement des tubes montants et qui débouche au-dessus du niveau de l'eau dans le dôme.
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"Device applicable to upright tubes opening into the dome of water tube boilers".
When, in water tube boilers, the riser tubes leading to the steam dome open below the level of the water contained in the aforementioned dome, it often happens that the efficiency of the boiler is limited by the fact that the mixture of water and steam which comes out of the circulation tubes animates, at the rapid pace, the mass of water which is in the dome of a movement so violent that the surface of the water is burst and that the chamber of steam is filled with drops of water and scum, the steam drawn from the dome is then humid, which has various disadvantages,
for example the formation of scale in the superheater and the supply of sludge to the machines in service. It was therefore proposed to de-
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plug above the water level of the dome at least two rising tubes which are subjected to the greatest load, for example by providing the aforementioned rising tubes with an extension extending into the vapor chamber of the dome. has also proposed to place in the steam chamber, above the orifice of the rising tubes, a deflector device which separates the water leaving, at the same time as the steam, out of the rising tubes, in such a way that the water returns to the water compartment, because, otherwise, this water mixed with the steam, would pass, in the form of a jet, the steam chamber and humidify the steam.
When the rising tubes open above the water level, there is the disadvantage that the water circulation circuit is interrupted, which causes the water circulation to become uncertain and intermittent, especially when the boiler is ignited or when the boiler is running slowly. When the tubes are thick-walled, the tube bundle may overheat.
In order to eliminate the drawbacks resulting from an interruption in the circulation of water, the riser tubes, or one of their partk comprise, in accordance with the invention, a communication with the water space of the dome, communication situated at the bottom. - below the mouth of the riser tubes in the steam dome.
In what follows, two embodiments of the invention will be described in support of the accompanying drawing.
Figure 1 is a sectional view of a vapor dome with a riser tube made in accordance with the invention.
FIG. 2 is a similar view of a variant.
In FIG. 1, the body of the steam dome is designated by 1 and by 2 rising tubes which penetrate, in the usual manner, into the dome, below the water level. The tubes 2 are extended , in the dome, by tubes 5 which cross
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water space and which emerge above the highest water level. In front of the orifice of the rising tubes is a device for separating the water from the steam.
This device consists, in the example shown, of a cap 4 carried by rods 5 which keep the aforementioned cap at a suitable distance from the mouth of the tube, so that said cap is struck by the jet of water. water and steam coming out of the tube. The cap, which advantageously has the shape of a shell, has, on the side facing the mouth of the tube, deflecting surfaces 6 which reject the water coming from the jet of steam and water and direct it to the surface of the water, while the vapor can freely flow into the vapor space.
To make possible a quiet return, into the water space, of the water retained by the cap, a collector or discharge device has been provided for the water rejected by the tank. such a device is shown on the left in FIG. 1. This device consists of an annular liner 7 placed below the cap 4, the liner of which the diameter is greater than that of the tube 3. The liner 7 is supported. ted by spacers 8 which bear against a fixing flange 9 provided for rods 5, flange mounted on the tube 3.
@ Between the upper part of the jacket 7 and @ 4 a slit 10 is provided, through which the steam can pass going into the steam space, while the water is returned quietly, along the internal surface of the the jacket, in the water space. The deflection surface 6 of the cap has a shape such that at least most of the water which rises to the aforementioned surface is rejected towards the jacket 7.
Below the lowest water level in the dome, an opening such as
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than a slot 11, so that the tube communicates directly with the water space of the dome. This prevents the interruption of the circulation of the water, interruption mentioned above. inclined, the aforementioned opening is advantageously arranged on the lower face of the tube Ia @ so that no vapor bubble can penetrate into the water space.
When the riser tubes open into the dome above the water level, a small bypass is established between the riser tube and the water space of the dome, so that the water circulation is ensured even with such rising tubes.
The branch arrangement can also be applied to riser tubes which extend, via an extension, through the water space of the dome, in which case the slot 11 is therefore replaced by a branch. .
An exemplary embodiment of such an arrangement is shown in FIG. 2: Below the dome 1, from the riser tube 2, a bypass pipe 12b through which the riser tube communicates with the space of. water from the d8me. The bypass 12b of each of the upright tubes 2 arranged one behind the other can possibly be connected directly to the water space of the dome. However, in order to eliminate the need for drilling too many holes in the casing of the dome, it is preferable to connect all the branches 12b of the tubes 2 or part of them to a manifold 13 which, in turn, is connected, via a tube 12a ( or through a small number of such tubes), to the lady's water space.
The present invention can also be applied in embodiments in which all or part of the tubes, uprights are interconnected in the interior of the dome, by
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example when the aforementioned tubes lead to a common manifold which constitutes a certain extension of the rising tubes and which opens out above the level of the water in the dome.