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Générateur aquatubulaire.
La présente invention a pour objet un générateur aquatubulaire à vapeur ou à eau chaùde composé d'éléments sectionnés, démontables, destiné à assurer un échange ther- mique élevé sous un encombrement réduit, à éviter la pro- duction de dépôts poussiéreux sur les surfaces de chauffe et à permettre une notable réduction des résistances au tirage.
Le générateur suivant l'invention est composé de deux faisceaux aquatubulaires superposés, comportant chacun une série d'éléments indépendants juxtaposés formés chacun d'une rangée verticale de tubes réunis par leurs extrémités à deux boites collectrices; les éléments superposés sont reliés deux à deux et l'un à la suite de l'autre; ils sont placés @
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soit horizontalement, soit légèrement inclinés en sens inverses l'un de l'autre, leurs éléments étant munis de deux tubes de dégagement qui partent de chacune des deux boites supérieures et débouchent respectivement de côtés opposés, audessus du plan d'eau, dans un réservoir d'eau et de vapeur.
Avec cette disposition il est possible d'assurer une circulation répartie, positive et irréversible de l'eau dans les différents tubes de chaque faisceau, à condition de réduire au minimum la section intérieure de ces tubes afin d'obtenir dans chacun d'eux des vitesses bien déterminées, en évitant le renversement de la circulation dans les tubes supérieurs des faisceaux.
Cette réduction des diamètres ayant pour effet de réduire en conséquence la surface de chauffe extérieure des tubes, celle-ci est développée par des armatures et des ailettes serties sur leurs parois et conformées de telle façon que leurs surfaces étendues ne provoquent ni dépôts de poussières ni pertes de charge inacceptables.
Pour satisfaire à ces conditions interdépendantes, les armatures et ailettages sont faits de profilés métalliques, laminés ou étirés, conformés de manière à n'offrir aux gaz chauffants que des surfaces verticales planes.
D'autre part, le faible diamètre des tubes permet de les fixer par leurs extrémités dans des boîtes collectrices cylindriques, dont la haute résistance autorise la marche sous des pressions élevées, inadmissibles avec les collecteurs habituels de section carrée ou rectangulaire.
Le dessin annexé représente à titre d'exemples deux formes d'exécution de l'invention.
Fig. 1 montre schématiquement en élévation un générateur simple, pour installations d'importance modérée.
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Fig. 2 montre deux types d'armatures jointives, les tubes étant en coupe.
Fig. 3 montre en deux élévations perpendiculaires entre elles, un type d'ailettes avec pièces intercalaires.
Fig. 4 représente une pièce intercalaire vue de face et de -côté.
Fig. 5 montre,en élévation un générateur double, pour installations de plus grande importance.
Fig. 6 montre en coupe une boite collectrice de section circulaire.
La chaudière représentée sur la Fig. 1 comporte deux faisceaux tubulaires superposés 1-4, 2-3 dont les surfaces antérieures 1 et 2 sont situées au=dessus du foyer 5 et sont léchées par le flux ascendant des flammes, tandis que les surfaces postérieures 3 et 4 sont léchées par les gaz qui, après avoir passé autour du mur autel 6, descendent vers un carneau les conduisant à la cheminée ou à des appareils de récupération.
Les deux faisceaux 1-4 et 2-3, comprennent chacun une série d'éléments formés d'une rangée verticale de tubes de petit diamètre. Les tubes des deux faisceaux sont ou bien horizontaux ou bien, suivant dessin, légèrement inclinés en sens inverses sur l'horizontale et les tubes de chaque élément sont reliés à leurs extrémités à des boites collectrices désignées par 7, 8 pour le faisceau inférieur et par 9, 10 pour le faisceau supérieur.
Les boites superposées 7 et 9 peuvent être faites d'une seule pièce ou assemblées l'une à l'autre par un raccord démontable.
. Les boîtes 9 et 10 portent respectivement à leur tête supérieure, un tube 11 ou 12. Ces tubes débouchent dans
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le ballon 13, alternativement sur chacune de ses deux parois latérales, pour y déverser, au-dessus du plan d'eau, leur mélange de vapeur et d'eau entraînée. L'eau ainsi entraînée est ramenée dans la circulation générale par deux tubes de retour 14 descendant à l'extérieur du massif-chaudière et reliés au collecteur transversal 15 qui alimente les bottes 8.
Les tubes ont leur surface développée par des armatures métalliques en acier laminé faisant corps avec leurs parois cylindriques extérieures, qu'elles transforment complètement en des surfaces planes, verticales et parallèles entreelles.
La fig. 2 montre deux types d'armatures convenant pour être fixées sur les tubes des faisceaux 1 et 2 directement exposés aux flammes venant du foyer. Ces armatures peuvent être faites soit de fers U, comme en 18, soit de poutrelles, comme en 19, soit encore de tous autres profils convenables. Elles sont perforées et enfilées jointivement sur les tubes de façon à réaliser ensemble des surfaces extérieures verticales, planes et ininterrompues.
Les tubes du faisceau 2 sont complètement engagés dans les armatures comme indiqué en 17 (Fig. 2) tandis que dans le faisceau 1, le tube inférieur exposé au feu est indépendant de l'armature 16 fixée aux tubes supérieurs, ce qui facilite son démontage et son remplacement éventuels.
Les surfaces planes des armatures des rangées de tubes verticales des faisceaux 1 et 2, laissent entre elles de larges passages rectilignes par où les gaz s'élèvent sans résistance appréciable. Le nettoyage périodique de leurs surfaces se fait aisément par des regards ménagés en façade, entre les boîtes collectrices.
Ces boites, ainsi qu'il a été dit, peuvent être
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de largeur réduite et de forme cylindrique. Leur épaisseur est renforcée afin de permettre l'assemblage décrit des tubes par mandrinage. La fig. 6 montre une boîte 22 en acier étiré, assemblée à un tube ailetté 23, dont le mandrinage
Se fait par un orifice muni d'un bouchon amovible 24.
Les surfaces postérieures 3, 4 des faisceaux, lé- chées par les gaz descendants, sont munies d'ailettes 20 formées de plaques rectangulaires maintenues à écartement régulier par des pièces intercalaires 21 présehtant des sur- faces extérieures verticales. Ces pièces ont de préférence la forme de lames repliées,en épingles à cheveux, posées à cheval sur le tube supérieur de chaque rangée, et serrées entre les ailettes 20 lorsque celles-ci sont serties sur les tubes.
Les ailettes 20 sont plus rapprochées l'une de l'autre que les armatures 18, de façon que la section de passage offerte aux gaz diminue en fonction de leur réduction de volume due à la chute dé température, et que la surface d'échange soit plus développée sous le même encombrement.,
Dans la construction suivant la Fig. 5, le foyer de type quelconque est surmonté d'une chambre de combustion 25 comprise entre deux groupes de faisceaux tubulaires.
L'ensemble comporte cinq ballons-réservoirs d'eau et de vapeur 26, 27, 28, 29, 30 dans lesquels viennent débiter, au-dessus de leur plan d'eau, les tubes de dégagement 31, 32, 33, 34. Ces tubes sont disposés comme les tubes 11 et 12 de la fig. l, sauf que ceux des faisceaux de rangs pairs ou im- pairs sont respectivement reliés à l'un puis à l'autre des deux ballons-réservoirs qui les surmontent; cette disposition a pour avantage subsidiaire d'écarter notablement les perfo- rations des ballons, au profit de leur résistance.
Parvenues au sommet de la chambre, les flammes se divisent à droite et à gauche en passant entre les tubes de @
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dégagement 32 et 33 pour gagner les deux chambres de surfaces de chauffe, qu'elles traversent en "descensum" continu jus- qu'aux sections de sortie 35 et 36; à ces endroits, elles pourront rencontrer d'autres appareils éventuels de récupé- ration ou de dépoussiérage.
Les régions supérieures du groupe permettent le logement facile de toutes surfaces de surchauffe qui seraient désirées.
Chacune des deux séries de faisceaux de chauffe est alimentée d'eau par deux collecteurs 37, 38 reliés entre eux par les conduites 39 qui courent à l'extérieur du massif des chaudières, où elles reçoivent elles-mêmes, par les tubes de descente 40,41, 42, 43, 44, les eaux en retour assurant la circulation générale entre ballons-réservoirs et les sur- faces de chauffe.
L'eau d'alimentation peut être introduite, soit dans les collecteurs 37, 38, soit dans les ballons supérieurs.
Un collecteur de vapeur 45 réunit entre eux les cinq ballons-réservoirs pour y équilibrer la pression et le même niveau d'eau.
La disposition suivant fig. 5 peut aussi bien être employée en ne comportant qu'une seule chambre verticale de surfaces de chauffe chauffée en descensum par une chambre de combustion adjacente à l'une de ses faces longitudinales.
REVENDICATIONS.
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