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Surchauffeur pour chaudière.
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La présente invention est relative à un surchauffeur qui trouve son application à tous les types de chaudières à va- peur et en particulier aux chaudières de locomotives et autres véhicules à vapeur.
Dans les surchauffeurs connus, les tubes de surchauffe disposés à l'intérieur de la boite à fumée, sont généralement placés en regard des tubes à fumée, ce qui forme obstacle pour la bonne circulation des gaz. L'on comprend que la longueur des tubes surchauffeurs dans la boîte à fumée est nécessairement très conséquente à cause de la disposition du collecteur de vapeur. De plus, les tubes sur-chauffeurs, étant' verticaux, sont battus par les gaz refroidis, ce qui a pour conséquence d'amener un abaissement de la température de la vapeur surchauffée.
En outre, pour le démontage d'un seul élément, il est nécessaire d'en enlever toute une série et les tubes à fumée sont pratiquement inaccessibles pour le nettoyage à cause des éléments surchauffeurs placés en .regard de ces tubes dans la boîte à fumée.
L'on avait déjà songé à supprimer, dans une certaine
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mesure, ces désavantages, en raccordant les éléments surchauf- feurs aux appendices des collecteurs de vapeur par paires d'élé- ments placées entre les tubes à fumée. i.iais les éléments surchauffeurs viennent déboucher dans les appendices l'un en regard de l'autre, et forment ainsi des tournoiements de vapeur très nuisibles à la bonne circulation qui demande ce- pendant d'être aussi régulière que possible.
D'autre part, les appendices prévus dans les disposi- tifs sont d'une section uniforme sur toute leur longueur, de telle sorte que les tubes du bas débouchent dans une partie de l'appendice dont la section est plus grande que celle des deux tubes réunis, créant de la sorte une détente de la vapeur et partant un refroidissement de celle-ci.
La présente invention a pour but d'obvier à ces raulti- ples inconvénients, et réside essentiellement en ce que cha- que collecteur possède des appendices disposés deux à deux, l'un au-dessus de l'autre avec une certaine distance entre eux, et ceci autant de fois qu'il y a de paires de tubes à fumée verticaux, les appendices étant de section décroissan- te pour atteindre à l'extrémité la section d'un tube de va- peur afin d'éviter les détentes de vapeur.
Les appendices d'un même collecteur possèdent des ou- vertures chacun suivant un côté opposé, un chemin de glisse- ment en courbe étant prévu pour faciliter l'entrée ou la sortie de la vapeur sans produire d'obstacles ou de dépres- sions.
Devant les ouvertures des appendices viennent prendre les tubes de vapeur dont les extrémités sont courbées dans l'espace, c'est-à-dire dans des plans vertical'et horizon- tal, pour faciliter l'écoulement de la vapeur.
Les tubes de vapeur sont fixés par paire au moyen de bri- des s'appuyant chacune d'un côté sur un rebord du tube de va-
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peur, tandis que l'autre côté prend appui sur l'autre appendi- ce du même collecteur situé dans le même plan vertical, les brides étant maintenues par un boulon qui tend à las rap- procher et qui passe par l'espace existant entre deux appen- dices.
Chaque tube de vapeur parcourt quatre fois la longueur d'un tube à fumée.
Au dessin annexé est représentée, à titre d'exemple, une forme de réalisation de la présente invention.
La fig.l représente, en élévation, un surchauffeur pla- cé dans une chaudière de locomotive.
La fig.2 est une coupe suivant I-I de la fig.1
La fig.3 est une coupe suivant II-II de la fig.2
Suivant un mode de réalisation, le surchauffeur compor- te essentiellement un collecteur de vapeur surchauffée 1 et un collecteur de vapeur saturée 2; ces collecteurs sont ,de préférence coulés séparément et disposés au-dessus des tubes à fumée 3. On peut cependant les placer à n'importe quel endroit de la face de la chaudière.
Les collecteurs de vapeur surchauffée 1, et de vapeur saturée 2, portent chacun des appendices disposés deux par deux respectivement 4-41 et 5-51.
Chaque collecteur porte autant de fois des appendices disposés deux par deux qu'il y a de paires de rangées ver- ticales de tubes à fumée, avac la remarque que pour un nom- bre impair de rangées verticales de tubes à fumée, on aug- mente d'une série dtappendices.
Les appendices sont de préférence coulés avec le col- lecteur respectif, et leur section est croissante avec le nombre de tubes 6-61 qui y débouchent de façon à diriger la vapeur sans provoquer de détente.
L'extrémité d'un appendice, du collecteur de vapeur
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surchauffée correspond donc au diamètre du tube 6 ou 61 qui y débouche, et cette section intérieure ast calculée, et ce jusqu'au débouché du tube suivant, de manière à ne produire aucune détente de vapeur et éviter ainsi toute perte de calories; à partir de ce point, la section de l'appendice s'accroît de celle du nouveau tube engagé pour se continuer de nouveau jusqu'au tube suivant, toujours d'après une section calculée pour que; la vapeur amenée par les deux premiers tubes ne subisse aucune détente, et ain- si de suite à l'orifice des tubes suivants jusqu'au collec- teur.
Pour les appendices du collecteur de vapeur saturée 2, le raisonnement est le même, mais en sens inverse, puisque la vapeur a une direction opposée, et la section est donc calculée décroissante pour atteindre à l'extrémité celle du dernier tube 6. ou 61,
Les tubes de vapeur 6-61 sont maintenus par paires de- vant les ouvertures des appendices au moyen de brides 7, posant, d'une part, sur un bourrelet 8 des tubes, et, d'au- tre part, sur le flanc de l'autre appendice du même collec- teur. Les brides sont fixées par écrou et boulon 9 qui pas- sent entre les deux appendices d'un même collecteur et dont les têtes prennent sur les brides 7 de deux tubes 6-61 dé- bouchant respectivement aux appendices supérieur et inférieur suivant un même plan vertical.
La vapeur sortant par une ouverture de l'appendice su- périeur du collecteur de vapeur saturée est conduite par le tube 61 vers une ouverture correspondante de l'appendice supé- rieur du collecteur de vapeur surchauffée et ceci après avoir parcouru deux fois, dans chaque sens, un tube à fumée 3.
Les tubes 6 prenant la vapeur par une ouverture de l'appendice inférieur du collecteur de vapeur saturée, la con-
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duisent vers l'appendice inférieur du collecteur de vapeur saturée en ayant parcouru également quatre fois un tube à fumée 3.
Par suite de la forme des appendices, il a été possible de guider et de diriger convenablement la vapeur saturée et celle surchauffée respectivement sur un chemin de glissement en courbe 10 à l'intérieur de l'appendice et ceci sans nuire ou former obstacle à la vapeur se dirigeant ou venant de tu- bes postérieurs.
Les extrémités des tubes 6-61 sont courbées dans l'es- page, c'est-à-dire que pour ne pas contrarier la circulation de la vapeur et la diriger ou la recevoir dans la direction qu'elle doit prendre ou qu'elle a acquise dans l'appendice) les extrémités des tubes sont pliées dans des' plans vertical et horizontal, les .tubes 6-61 étant courbés dans les tubes à fumée suivant un plan ne contrariant, de la sorte, nullement le circuit de vapeur.
Comme le montre la fig.3 et pour la facilité de la cons- truction, les ouvertures d'un même appendice sont situées d'un même côté, mais, dans certains cas spéciaux, elles peu- vent cependant être prévues alternativement de l'un et l'autre côté; de même, l'on peut être amené à faire correspondre les tubes 6 avec l'appendice supérieur et les tubes 61 avec l'ap- pendice inférieur du collecteur de vapeur saturée ou alter- nativement l'un à l'appendice supérieur et l'autre à l'appen- dice inférieur.
L'invention a été décrite et illustrée à titre purement indicatif et nullement limitatif, et il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à ses détails, sans s'écarter de son esprit.