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Chaudière à courant forcé, en particulier à circulation forcée.
Dans les chaudières à courant forcée en particulier à circulation forcée, il est connu de disposer les tubes de telle façon qu'ils forment une surface de chauffe par rayonnement placée dans la chambre du foyer et une surface
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de chauffe par contact, qui sont parcourues successivement
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pr le fluide de -bcavail. Ç;'1 ve fo;me de réalisation n' 8B toutefois pou toujours possible pour des raisons de construction de sorte que ns beaucoup de Oc-s, la surface de rayonnement etla surface de contact doivent être montées en parallèle.
Comme on le sait, il se produit alors une aifficulte dans la répartition de 1'eau vu que pour les diffé- rentes charges la surface de chauffe par rayonnement et la surface de chauffe par contact varient fortement pour ce qui
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concerne leur absorbtion âe cnaleur relative.
En cas de pebites charges par exemple, lu surface de chauffe par rayonnement prend la plus grande pautie de la chaleur tr0.iisfomés u.ans 1a chaudière et la surface de chauffe par contact, au contraire une partie relativement petite seulement. Comme dans la surface de chauffe par contact il ne se produit pas de
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fO.L',n,..:0¯LOl! ae vupeur notable e que la rèsisbance à llécou1eiïlc?atü eÓ:50 petite il est alors à reuouter que la plus gr<ri<ie partie àe l'eau mise en circulabion par la pompe s'écoule à -v.l.'o.V3l.' la surface de chauffe par cuntact et que la surface de chauffe par rayonnement ne soit pas suffisamment refroidie.
Suivant la présente invention il est proposé en cas de montage en parallèle de la surface de chauffage par contact
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et de la surface de chauffe par rayonnement d'un Géné rateur de vapeur à courant forcé, d'établir la surface de chauffe par rayonnement de telle manière qu'elle travaille avec la force ascensionnelle supplémentaire de la vapeur formée tandis que la surface de chauffe par contact est établie comme surface de chauffage fonctionnant sans ou seulement en ,Du,; de force ascensionnelle infiniment petite avec courant forcé.
On prévoit en outre avantageusement pour la surface
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de chauffe par rayonnement des moyens favorisant la force ascensionnelle. Un de ces moyens peut par exemple consister en ce que les tubes de la surface de chauffe par rayonnement reçoivent une section transversale de passage plus grande que ceux de la surface de chauffe par contact.
L'avantage de la constitution du générateur de vapeur suivant la présente invention consiste en ce que pour une petite charge, pour laquelle la surface de chauffe par rayonnement prend la plus grande partie de la chaleur transformée dans toute la chau- dière, le fluide de travail aide en quelque sorte le refoule- ment de la pompe de circulation par suite de la force ascen- sionnelle. Il faut supposer naturellement à cet effet que le corps cylindrique à partir duquel l'eau s'écoule vers la pompe se trouve au-dessus de la surface de chauffe par rayonnement et .que l'entrée du liquide dans les tubes de la surface de chauffe par rayonnement est notablement plus bas que la sortie du mélange d'eau et de vapeur des tubes.
L'effet poursuivi se produit en particulier lorsque la liquide à refouler à travers la surface de chauffe par rayonnement est pris à un corps cylindrique collecteur c'est-à-dire déjà- chaud et que le mélange de vapeur et de liquide prenant naissance reflue vers ce corps cylindrique collecteur, de sorte que l'apport de chaleur sert aussi effectivement à la formation de vapeur et provoque une force ascensionnelle.
La surface de chauffe par contact est établie de telle façon ou disposée de telle façon qu'elle ne présente aucune force ascensionnelle ou aucune force ascensionnelle notable. Dans ce cas pour la quantité d'eau qui parcourt ces @ tubes, seule la résistance d'écoulement est importante, de sorte que bien que la résistance d'écoulement dans les tubes
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de la surface de chauffe par contact soit plus petite pour les petites chargea que celle des tubes de la surface par rayonnement, il passe cependant une plus grande quantité a'eau par la surface de chauffe par rayonnement parce que dans ces tubes par suite de la force ascensionnelle il se produit en quelque sorte un effet de pompage supplémentaire qui facilite le passage du liquide dans les tubes par rayonne- ment.
En cas de plus grandes charges, la résistance de la surface de chauffe par contact augmente relativement plus et également la résistance dans les tubes à rayonnement s'élève en grandeur absolue de sorte que la force ascensionnelle en comparaison de ceux-ci n'a plus d'influence notable.
Par la construction de la chaudière on a la possibilité de déterminer les résistances pour les deux surfaces de chauffe de façon qu'en charge normale, il s'écoule dans tous les tubes la quantité d'eau correspondant à l'absorption de chaleur.
La présente invention donne la possibilité que malgré le déplacement de l'absorption relative de chaleur des surfaces de chauffe par rayonnement et par contact montées en parallèle, les quantités d'eau s'écoulant par les différentes surfaces de chauffe se répartissent suivant la charge.
Une diminution ae la quantité d'eau mise en circulation par la pompe en cas ae plus petite charge est par conséquent possible également.
Si l'entrée et la sortie pour les surfaces de chauffe par contact se trouvent à la même hauteur il ne peut se produie une force ascensionnelle dans cette partie de la surface de chauffe. Pour cette raison la disposition suspendue en
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forme de serpentin est avantageuse pour les tubes de la surface de chauffe par contact.
L'entrée dans les tubes de la surface de chauffe par conséquent peut aussi toutefois être plus bas ou plus haut que la sortie, de sorte que dans certaines circonstances, on peut parler d'une force ascensionnelle positive ou négative également dans la surface de chauffe par contact. Dans 'ce cas il est avantageux pour maintenir minime la force ascensionnelle existant dans la surface de chauffe par contact, mais peu importante par rapport à la force ascensionnelle dans la surface de chauffe par rayonnement, de choisir de telle façon la longueur des tubes ,de la surface de chauffe par contact qu'ils sont relativement longs et ont au moins cinq fois la différence de hauteur entre l'ouverture d'entrée et l'ouverture de sortie de la surface de chauffe par contact.
L'élévation qui en résulte pour la résistance de passage empêche en quelque sorte que les refoulements par la pompe et par la force ascensionnelle s'additionnent de sorte que pratiquement il s'écoule plus de fluide de travail à travers la surface de chauffe par rayonnement.
Si l'entrée dans les tubes de la surface de chauffe par contact est plus élevée que la sortie, la force ascen- sionnelle du liquide se produisant en cas de formation de vapeur éventuelle s'oppose déjà. par elle-même au refoulement de la pompe et donne la certitude que la partie de surface de chauffe par rayonnement, plus fortement sollicitée en cas de faible chauffage, est toujours parcourue suffisamment par le liquide.
L'invention est expliquée à l'aide des exemples de réalisation des fig.l à 3.
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Les fig.1 eU, ? représentent une chaudière à circulation forcée à foyer à grille.
La fig.3 montre une chaudière à circulation forcée à foyer à poussier de charbon, foyer à moulin ou foyer analogue.
Suivant la fig.l, l'eau de la chaudière se rend au corps cylindrique 1 par la conduite 2 à la pompe de circulation 5; celle-ci refoule l'eau par la conduite 4,5,6 dans les répartiteurs 7,8,9. Les répartiteurs 8 et 7 répartissent l'eau dans les tubes de rayonnement 10 de 1a paroi latérale. Ces tubes sont établis de telle façon que lorsqu'ils sont chauffés il se produit dans ceux-ci une force ascensionnelle, car la caisse collectrice 11 se trouve notablement plus haut que les répartiteurs7 et 8. De la caisse collectrice 11 le molange de vapeur et d'eau est envoyé par la conduite 12 de nouveau dans le corps cylindrique..
Les tubes 13 raccordés au répartiteur 9, appartenant à la surface de chauffe par contact, recoduisent le mélange a'eau et de vapeur ayant pris naissance, directement dans le corps cylindrique 1. Dans ces tubes l'action de la force ascensionnelle ne peut se faire sentir vu que l' entrée de l'eau vers les tubes se trouve approximativement à la même hautaur que la sortie du mélange d'eau et de vapeur.
Les tubes 15 laissent dans leurs spires un intervalle dans lequel est disposé le surchauffeur 14.
Dans la chaudière suivant la figure 3 il y a égale- ment un corps cylindrique 1', une conduite d'amenée 2' et une pompe de circulation 3' A la place d'une pompe or, peut naturellemtn aussi en employer plusieurs ou bien un dispositif (le circulation équivalent. De la pompe l'eau se rend dans un
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système de répartition auquel les tubes de rayonnement 15 sont raccordes. Le mélange d'eau et de vapeur ayant pris naissance dans ces tubes 15 est recueilli par le collecteur 16 et ramené par la conauite 17 au corps cylindrique 1'.
Dans la chaudière suivant la fig.5, il y a deux surfaces de chauffe par contact, savoir les tubes 18 avant le surchauffeur 20 et les tubes 19 après le surchauffeur 20. La conduite 5' refoule l'eau de circulation à la. surface de chàuffe par contact avec les tubes 18. Les tubes 18 sont raccordés au répartiteur 21 et débitent le mélange d'eau et de vapeur dans le collecteur 22 d'où il revient par la conduite 23 au corps cylindrique 1'. La seconde surface de chauffe par contact ou l'évaporateur, avec les tubes 19, reçoit de l'eau de la conduite d'amenée 6'; ces tubes sont raccordés au répartiteur 24 et au collecteur 25. La conduite 26 ramène le mélange d'eau et de vapeur au corps cylindrique 1'.
Pour la surface de chauffage par contact 18, le répartiteur 21 est un peu en-dessous seulement du collecteur @2 du mélange d'eau et de vapeur. Comme la longueur destubes 18 fréquemment repliés vaut plusieurs fois la différence de hauteur entre le répartiteur 21 et le collecteur 22, la force ascensionnelle est sans importance en comparaison de la chute de pression. Dans la seconde surface de chauffe par contact ou évaporateur, le répartiteur 24 est plus élevé que le collecteur 25, de sorte que les bulles de vapeur se produisant s'opposent en quelque sorte au passage.
Il faut encore faire remarquer en cet endroit que dans de semblables chaudières à circulation forcée, la différence de hauteur :de l'entrée et de la sortie du tube a une importance décisive pourvu que le chauffage du tube
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commence également à peu près à hauteur de l'entrée . Les conduites éventuelles éliminant le mélange d'eau et de vapeur du collecteur ne jouent aucun rôle pour la force ascensionnelle vu que dans les chaudières à courant forcée en comparaison de la section d'ensemble des tubes, ces conduites ont une section transversale notablement plus petite et opposent par conséquent une grande résistance à l'écoulement.
L'effet poursuivi est obtenu particulièrement bien lorsque la diaposition aes tubes est telle que le courant du liquide est dirigé autant que possible toujours vars le haut.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Générateur de vapeur dans lequel le fluide de travail est mis en circulation de force à travers la surface ae chauffe par rayonnement et la surface de chauffe par contact, montées en parallèle l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que l'amenée et le départ de l'eau mise en circulation du réservoir à liquide situé au-dessus des surfaces recevant le rayonnement vers la surface de chauffe par rayonnement, se font de telle manière que la surface de chauffe par rayonnement fonctionne avec une force ascensionnelle supplétandis que la surface de chauffe par contact fon tionne seulement avec courant forcé sans aiae sensible par la force ascensionnelle.