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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à 1' appui d',une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Chaudière verticale à trois corps à surchauffeur.
La présente invention a pour objet une chaudière verticale à trois corps et à surchauffeur, dans laquelle deux des corps situés à la partie supérieure sont reliés entre eux et au corps inférieur par des séries de tubes qui, combinés avec un surchauffeur en deux parties, alimenté en vapeur à partir du corps supérieur postérieur, et avec des chicanes réfractaires de manière à assurer un équili- bre parfait des circulations d'eau, de vapeur et de gaz chauds, une grande pureté de la vapeur produite à toutes les charges, une surchauffe stable, un épuisement maximum des gaz aux diverses allures et une bonne et longue tenue de toutes les parties.
Ces buts et avantages et d'autres encore, sont obtenus et réalisés par la chaudière telle que décrite ci-dessous en se référant aux dessins schématiques annexés (fig.1-2-3) à titre d'exemple, et dans lesquels : fig.l est une coupe schématique verticale longitudinale de la chaudière,
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fig. 2 est une coupe verticale suivant II-II de la fig.l, et fig.3 une variante de la fig.l.
1 et 7 désignent les deux corps supérieurs de la chaudière, dont celui d'avant est à un niveau un peu plus haut que celui d'arrière, et 2 est le corps inférieur. Ce dernier est alimenté en eau par le faisceau tubulaire postérieur, à partir du corps arrière 7. Le corps arrière 7 est relié au corps AV 1 par une première série de tubes 8 pour la vapeur et par une autre série de tubes 8' pour l'eau. Les tubes 8 se trouvent au-dessus d'une cloison réfractaire 18 et les tubes 8' sont, sur leur partie antérieure, au-dessus d'une chicane 20 qui ne laisse les gaz chauds provenant du foyer 21, venir en contact qu'avec leur partie postérieure.
Les deux corps 1 et 2 sont réunis, par un faisceau tubulaire en deux parties :la partie 3 dont quelques tubes débouchent dans le corps 1 sensiblement au-dessus du plan d'eau et d'autres tubes un peu en-dessous, s'étendant sur toute sa longueur au-dessus du foyer, est soumise sur toute sa longueur directement à l'action des flammes et gaz le plus chaud (tubes de coup de feu). L'autre partie tubulaire 4 aboutit dans le bas du corps 1 ; se trou- ve, par rapport au foyer, au-dessus d'une chicane montante 11-11' qui, avec la paroi antérieure 12 de la chaudière, constitue la chambre à feu. Cette chicane ne laisse aux gaz qu'un passage 22 dans la partie supérieure.
Entre les deux parties tubulaires 3 et 4 est réservée une chambre d'expansion 5 dans laquelle est logé un premier surchauffeur 10, formé de très nombreux tubes enroulés comme représenté, et alimenté en vapeur par un autre surchauffeur 9. Le surchauffeur 10 est situé exactement au droit de l'ouverture 22. Le surchauffeur 9 est monté derrière la chicane 11 ; tous les serpentins de ce surchauffeur sont fixés au corps postérieur 7 de manière à ce que la vapeur soit prise sur toute la longueur de ce corps 7.
23 est une chicane montée en avant du faisceau tubulaire 6 et
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24 est une autre chicane, en-dessous et en arrière du surcnaur- feur 9, forçant les gaz à passer du surchauffeur 9 vers le bas du faisceau 6 pour sortir, suivant les flèches de la fig.l, par le carneau 25.
Les serpentins du surchauffeur 10 débouchent dans un collecteur 14, celui-ci relié par un grand nombre de tubes 15 répartis sur toute sa longueur, à la cuvette centrale 16 munie de la vanne principale 17 de vapeur surchauffée.
L'intervalle ou chambre de détente 5 formés entre les faisceaux 3 et 4 ainsi que la forme des tubes 3 et la position de la première chicane 11, assurent l'utilisation intégrale des tubes du coup de feu 3. En effet, la forme des tubes combinés avec la position de la première chicane 11-11' et du surchauffeur à rayonnement 10, donnent aux gaz une très petite vitesse dans la chambre de détente à cause de la résistance plus faible que celle qui est produite par la partie compadte du faisceau ; il en résulte une même dépression dans toute la chambre comprise entre les tubes et le mur de façade 12 de la chaudière ; la circulation des gaz engendrée par cette dépression s'opère à vitesse uniforme sur toute la longueur des tubes du coup de feu.
La présence du surchauffeur à rayonnement 10 uniformise encore cette répartition des vitesses car la résistance qu'il présente au passage des gaz n'est pas favorable aux passages directs. L'utilisation de l'entièreté des tubes du coup de feu ne pourrait être assurée si la première chicane était appuyée contre le dernier des tubes du premier faisceau.
Lorsque les gaz ont quitté le premier faisceau et le surchauffeur à rayonnement, ils touchent la partie supérieure des tubes du deuxième faisceau 4 ; comme les gaz sont encore très chauds, la circulation de l'émulsion eau et vapeur de ce faisceau est encore ascensionnelle et se dégage dans le corps avant 1.
Poursuivant leur parcours, les gaz lèchent les tubes de communication 8' des deux corps supérieurs sauf les parties protégées
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par des chicanes réfractaires 18 et 20 pour que l'eau du corps avant circule vers le corps arrière.
En même temps les gaz traversent le surchauffeur à convection 9 puis la partie inférieure du deuxième faisceau 4 jusqu'au corps inférieur 2 avec une vitesse telle qu'ils balayent les poussières qui autrement pourraient se déposer sur ce corps. A ce moment, les gaz entrent dans le troisième faisceau 6 fortement épuisés, ce qui est indispensable pour ne pas contrarier la circulation descendante de l'eau des tubes de ce troisième faisceau qui alimente les deux autres.
Les serpentins du surchauffeur 9 étant directement fixés au corps cylindrique arrière, la vapeur, prise sur toute la longueur du corps cylindrique et alimentant chaque serpentin, arrive alors dans le premier collecteur 13 qui alimente tous les serpentins 10 et le collecteur 14 de sortie du surchauffeur à rayonnement. Dans ces conditions, la circulation de la vapeur est la même dans tous les serpentins des deux surchauffeurs, quelle que soit la largeur de la chaudière et du surchauffeur.
A cet avantage s'ajoute celui de prendre de la vapeur saturée sur toute la longueur du corps cylindrique 7, ce qui est très important pour obtenir une vapeur absolument sèche.
Enfin, par la division du surchauffeur en deux groupes, la température de la surchauffe est beaucoup plus stable aux changements d'allures qu'avec un seul surchauffeur.
La description ci-dessus se rapporte à la chaudière indiquée aux dessins fig.l et 2 annexés. Comme on pourra le remarquer à ce dessin, les gaz sortent de la chaudière par le dessus du faisceau tubulaire 6 soit par le carneau 25.
Etant donné que dans certaines installations, il est indispensable que les gaz soient évacués à la partie inférieure de ce même faisceau, nous adoptons dans ce cas la disposition indiquée au dessin fig.3, disposition que nous obtenons en déplaçant un tube du faisceau 6 et en lui donnant la forme indiquée pour former
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chicane et créer, avec le tube suivant de ce même faisceau formant également chicane, un parcours de gaz supplémentaire.
Il résulte de ces deux dispositions d'ensemble :
1 un équilibre parfait des circulations de l'eau, de la vapeur et des gaz.
2 une pureté absolue de la vapeur produite, quelle que soit la charge.
3 une grande élasticité de production.
4 une surchauffe stable.
5 l'absence de dépôts de suies.
6 l'épuisement maximum des gaz pour les différentes allu- res.
7 une bonne et longue tenue de toutes les parties de la chaudière et du surchauffeur.
REVENDICATIONS.
Chaudière verticale à trois corps, et à surchauffeur, caractérisée par un ou plusieurs des points suivants considérés isolément ou en toutes combinaisons :
1. le corps supérieur arrière est relié au corps inférieur par un faisceau tubulaire traversé en dernier lieu de bas en haut par les gaz chauds avant leur échappement - et au corps supérieur avant par des tubes débouchant de part et d'autre au-dessus des plans d'eau et léchés par les gaz uniquement à leur partie postérieure pour assurer un passage d'eau d'avant à l'arrière.
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