<Desc/Clms Page number 1>
Transformation de surchauffeurs à tubes de fumées.
La présente invention concerne une transformation de surchauffeurs à tubes de fumées dans lesquels les tubes de surchauffeurs traversent les tubes de fumées d'une chaudière de locomotive au moyen de deux spires au moins, conduites en va-et-vient. La présente invention a pour but de transformer de telle manière des surchauffeurs de cette construotion, qui conviennent seulement pour des températures de surchauffe relativement basses, par les moyens les plus minimes et en conservant autant que possible les autres pièces de surchauffeurs, qu'ils deviennent utilisables pour de hautes températures de surchauffe.
Ce résultat est obtenu par le fait que les extrémités de renversement, situées à l'intérieur des tubes de fumées, de la dernière spire de surchaffeursont coupées et qu'à leur place on soude des pièces de prolongement, recourbées en forme d'U, qui sont faites en une matière résistante à la chaleur, appropriée au degré, de surchauffe, et qui s'étendent à l'intérieur du tube de fumées jusqu'à proximité de la chambre de foyer ou
<Desc/Clms Page number 2>
s'avancent même dans celle-ci. On procure ainsi un surchauf- feur à deux étages, dans lequel la boucle forme l'étage antérieur à basse surchauffe et la boucle adjointe représente le second étage avec la plus forte surchauffe.
Par une semblable modification de conformation du surchauffeur, la chaleur des gaz de foyer est mieux utilisée. En outre, l'entrée des gaz de chauffage dans les tubes de fumées n'est pas empêchée, car dans cette partie du tube de fumées il n'y a que la simple spire de la pièce de prolongement et que celle-ci est baignée par conséquent de façon particulièrement intensive par les gaz les plus chauds. Comme les pièces de prolongement se trouvent dans la dernière boucle de surchauffeur, il n'y a pas de refroidissement notable de la-vapeur chaude Lors de l'évacuation de celle-ci.
L'invention concerne, en outre, la constitution particulière des pièces de prolongement.
Sur les dessins annexés. :
La fig. 1 montre en représentation schématique un sur- ohauffeur de oonstruction connue, les extrémités soudées dtun faisaeau de surchauffeur étant représentées en traits plus forts.
La fig.2 montre en coupe, vue par le dessus, un seul tube de fumées contenant le serpentin du surchauffeur.
La fig. 3 est une coupe par la ligne III-III et
La fig. 4 une coupe par la ligne IV-IV de la fig. 1, dans un tube de fumées.
La fig. 5 montre le point de soudure à plus grande échelle,
Les figs. 6 à 8 représentent la fabrication d'une pièce de prolongement en forme d'U au moyen d'un tube lisse.
La fig. 9 montre une chaudière de locomotive en partie en coupe avec le surchauffeur transformé logé dans les tu-
<Desc/Clms Page number 3>
bas de chauffage.
On a désigné par 1 le collecteur de vapeur humide d'où. partent les différents tubes de surchauffeurs 2 qui traver- sent les tubes de fumées 3 superposés en deux doubles fais-
EMI3.1
anaux S ' os 3" rovvrkcauit nup attlnarucn. T.a1 VaDoiir h'UI!ido parcourt d'abord le premier faisceau 2' qui traverse seulement en partie le tube de fumées pour passer ensuite dans le second faisceau 2" dans lequel se produit la surchauffe proprement dite. Les tuyaux de retour 4 parcourus par la vapeur chaude sont alors raccordés aux collecteurs de vapeur chaude 5.
Dans les surchauffeurs connus jusqu'à, présent de ce genre, l'extrémité du second faisceau de tubes 2" était en avance seulement un peu au-dessus de l'extrémité du premier faisoeau. La dernière partie du tube de fumées 3, qui était la plus rapprochée de la chambre de foyer ou de renversement de sens, restait par conséquent inutilisée pour le surchauffage car à cause du danger de combustion des extrémités de changement de sens, il était impossible de faire se prolonger les faisceaux de surchauffeurs jusqu'aux extrémités du tube de fumées.
Pour répondre aux demandes plus élevées de surchauffe à l'aide des surchauffeurs existant déjà, ces derniers sont améliorés par le fait que les extrémités du second faisceau 2" sont coupées et sont remplacées par des spires soudées 6, en forme d'U, en matière de grande valeur résistant à la chaleur. La longueur des extrémités de renversement de sens soudées se règle d'après la valeur du surchauffage désiré, les extrémités de renversement de sens du second faisceau de tubes pouvant s'avancer jusqu'à l'extrémité du tube de fumées et même jusque dans la chambre de foyer ou de renversement de sens.
En concordance avec cet avanoement on choisit également la matière pour l'extrémité soudée par le fait qu'en cas de forte surchauffe on emploie
<Desc/Clms Page number 4>
une matière très résistante à la chaleur, et en cas de surchauffe moins forte, une matière moins résistante en consé- quenoo.
Comme matière première pour le surchauffeur on emploie avantageusement l'acier.récemment introduit, résistant à la chaleur, au chrome-molybdène ou l'acier faiblement allié à base de chrome-aluminium, à texture ferritioo-perlitique, qui présente une grande résistance à la combustion et en comparaison des alliages d'acier chrome-nickel, est relativement moins coûteux à obtenir.
Les extrémités de renversement de sens à ajouter au second faisceau de tubes peuvent être soudées bout à bout aux anciens tubes de surchauffeurs. Mais comme dans ce cas il peut se produire facilement des rétrécissements de la section du tube, il est plus avantageux, suivant la fig. 5, de faire s'engager les extrémités libres des pièces de prolon- gement 6 par-dessus les extrémités sectionnées des tubes 2".
La section libre des pièces de prolongement devient ainsi un peu plus grande, et de ce fait la vitesse de la vapeur dans les pièces de prolongement devient un peu plus petite, de sorte que la vapeur qui s'y trouve est exposée énergiquement à l'action des gaz chauds avant son entrée dans les collecteurs de vapeur chaude.
A la fig. 9, on a représenté la disposition d'un semblable surchauffeur transformé à l'intérieur des tubes de chauffage 6 d'une chaudière de locomotive 10, en partie en coupe.
Les pièces de prolongement à souder peuvent être fabriquées de la manière suivante à partir d'un tube lisse continu. Le tube lisse 6, fait en la matière choisie, est pourvu d'une échancrure en forme de trapèze 7, comme le montre la fig. 6. Ensuite, on produit une contraction de la matière à l'endroit échancré jusqu'à ce que les surfaces
<Desc/Clms Page number 5>
chanfreinées 8 se rencontrent et qu'il se forme, à la partie supérieure, par accumulation de matière, un bourrelet 9 (fig. 7). Le tube est alors replié en forme d'U (fig. 8) et les surfaces .8 de l'échancrure viennent se placer l'une sur l'autre et sont soudées ensemble. Dans cette constitution de la pièce tubulaire, les points de soudure sont mis à l'abri de l'action directe des gaz-chauds dans la zone d'ombre de chaleur.
La transformation du surchauffeur à tubes de chauffage suivant la présente invention s'effectue rapidement et à peu de frais vu que les extrémités de renversement de sens des secondes boucles de surohauffeur sont seulement coupées et que les pièces de prolongement se raccordent directement aux extrémités sectionnées sans que la section pour la vapeur en circulation soit rétrécie.
Il ne se produit donc pas d'étranglement de la vapeur ni d'élévation inadmissible de la vitesse de la vapeur dans l'extrémité ajoutée, qui est spécialement destinée à surchauffer fortement la vapeur qui la parcourt. De cette extrémité la vapeur fortement surchauffée parvient alors par un trajet des plus courts aux collecteurs de vapeur chaude, de sorte qu'un refroidissement de la vapeur ne se produit plus et qu'elle parvient fortement surchauffée à la machine.
De la manière qui vient d'être décrite, lorsqu'on traite des surchauffeurs nécessitant une réparation, dont les extrémités de renversement de sens sont brûlées, on peut non seulement les améliorer, mais encore augmenter leur rendement.