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LE MINISTRE DES AFFAIRES ECONOMIQUES ET DES CLASSES MOYENNES,
Vu l'arrêté-loi du 8 juillet 1946, prorogeant, en raison des événements de guerre les délais en matière de propriété industrielle et la durée des brevets d'invention ;
Considérant qu'aucune réclamation n'a été introduite, dans le délai réglementaire, à la suite de cette publication ;
Considérant qu'il résulte des justifications fournies à l'appui de la requête que le brevet No 437.715 pour :
Perfectionnements aux générateurs de vapeur avec surchauffeurs n' a pu être exploité , par suite de l'état de guerre, pendant une période équivalent à Cinq années d'exploi- tatlon normale ; , @ A R R E T E :
ARTICLE PREMIER. - La duréedu brevet No 437.715 pour : Perfectionnements aux générateurs de vapeur avec surchauffeurs est prolongée de cinq années.
ART. 2. - La prolongation est accordée sous condition du paiement, dans le mois de son octroi, de la taxe spéciale prévue à l'art. 6 de l'arrêté-loi du 8 juillet 1946 précité.
ART. 3. - Le présent arrêté sera annexé au titre du brevet.
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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Perfectionnements aux générateurs de vapeur avec surchauffeurs.
La présente invention concerne des générateurs de vapeur comportant des dispositifs à connection, notamment des surchauffeurs. Le fonctionnement de telles chaudières cause des difficultés à la suite des conditions de température peu appropriées, ou du réglage insuffisant de la température du surchauffeur. Ainsi, des difficultés se produisent parce que la température du surchauffeur peut dépasser la limite de sécurité au cours de la mise en marche, quand la température de la chaudière est portée à celle que nécessite le fonctionnement.
En régime, il est difficile de régler correctement le
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/1 degré-de surchauffe par des moyens ne troublait pas le fonc-
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tionhement. De. plus, dans les chaudières modernes à haute pression, il est souvent difficile de maintenir les tubes du surchauffeur propres et d'empêcher leur encrassement par des scories se déposant sur les tubes à une température supérieure à leur température de solidification. Usuellement, on dispose devant le surchauffeur un écran de tubes vaporisateurs afin d'empêcher le d,épôt de scories sur les tubes du surchauffeur, mais on obtient ainsi tout au plus que les scories se déposent sur l'écran et ceci, en plus d'autres inconvénients, rend encore plus difficile le réglage du degré de surchauffe.
La présente invention permet de réduire sensiblement ou de supprimer complètement les difficultés mentionnées.
Suivant une caractéristique de l'invention des gaz du foyer, refroidis par le passage à travers un dispositif à convection sont, pour.une gamme de charges plus étendue que celle pour laquelle l'encrassement du surchauffeur peut se produire, ramenés à un chemin ouvert entre la chambre de combustion et le dispositif à convection, la quantité de gaz ainsi recirculés étant réglée en vue de régulariser le degré de surchauffe pour la dite gamme de charges.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, un ventilateur est utilisé pour prendre les gaz qui ont traversé le dispositif à convection et les amener en un endroit éloigné de ce dispositif, à un chemin ouvert entre la chambre de combustion et le dispositif à convection, des moyens étant prévus pour régler le débit du ventilateur en vue de régulariser la température de la vapeur sortant du surchauffeur qui, en ce qui concerne le degré de surchauffe voulu, est construit de façon que la gamme de charges pour
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lesquelles des gaz doivent être recirculés afin de limiter la surchauffe au degré voulu, soit plus étendue que celle pour laquelle le surchauffeur peut être encrassé par des scories.
Le dessin annexé représente schématiquement, en coupe verticale, un générateur de vapeur suivant l'invention.
Des brûleurs 1 à combustible pulvérisé chauffent un foyer à parois refroidies à l'eau, une des paires de parois opposées convergeant à la partie inférieure pour former un fond en trémie au-dessus d'une fosse à scories 2; une cloison 3 refroidie à l'eau divise le foyer en une chambre de combustion 4 et en un chemin ouvert 5. Les tubes qui refroidissent les parois courent entre des collecteurs supérieurs et inférieurs faisant partie du système de circulation, les collecteurs 6 et 7 desservant la paroi 8 vue de face sur le dessin, tan- dis que les collecteurs 9, 10, 11 et 12 desservent les parois 13 et 14 perpendiculaires à la paroi 8.
La cloison 3 s'étend entre la paroi 8 et la paroi opposée, et son extrémité inférieure se trouve à une certaine distance des parois convergentes de la trémie. La cloison est refroidie par des tubes munis de broches pour retenir de la matière réfractaire, de façon à constituer une chicane.
Tous les tubes s'étendent vers le haut, parallèlement entre eux, et quittent le foyer entre les tubes de la paroi 13 puis débouchent dans un collecteur horizontal supérieur 15. La moitié des tubes, plus rapprochés de la paroi 8, reçoivent de l'eau en divers points répartis sur la longueur d'un collecteur vertical inférieur 16 situé derrière la paroi 8, en dehors du foyer, et, s'étant engagés horizontalement dans le foyer, à des distances différentes à pa.rtir du collecteur, ces tubes tournent vers le haut. L'autre moitié des tubes, plus éloignés de la paroi 8, sont alimentés en eau par un
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collecteur semblable au collecteur 16 mais situé de l'autre côté du foyer, et sont également pliés vers le haut. Les collecteurs sont convenablement raccordés dans le système de circulation.
Au lieu d'être alimentés par une paire de collecteurs verticaux tels que 16, les tubes peuvent, dans une construction modifiée, recevoir de l'eau d'un collecteur horizontal inférieur unique situé à l'extérieur de la paroi 14 par exemple à proximité et au-dessus du collecteur 12, les tronçons inférieurs des tubes étant convenablement pliés, séparément ou par groupes, alternativement vers l'arrière et vers l'avant, de façon à permettre aux gaz de passer de la chambre de combustion 4 dans le chemin ouvert 5.
Les produits de combustion passent sous l'extrémité inférieure de la cloison 3, remontent dans le chemin ouvert 5 et, après avoir traversé un écran de tubes vaporisateurs légèrement inclinés 17 situés au-dessus du niveau de la chambre de combustion 4,les gaz continuentà cheminer à travers un surchauffeur formé de deux faisceaux 18 et 19 de tubes sinueux raccordés en parallèle entre eux. On peut laisser une partie de gaz contourner le surchauffeur en montant dans le conduit.20 commandé par un registre 21. Les gaz redescendent ensuite à travers les faisceaux de tubes économiseurs 23, 24, 25 et 26 et s'engagent alors dans l'espace 27.
Les gaz sont obligés de monter et descendre, dans l'espace au-dessus de l'écran de tubes 17, par des chicanes coopérant, comme représenté, avec les tronçons verticaux des tubes montants 28, les tronçons médians des tubes montants 29, les tronçons médians et inférieurs des tubes montants 35, l'entièreté des tubes descendants 36, et avec.les tubes supérieurs 37 qui relient le collecteur 22 au corps d'eau et de vapeur 38.
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De l'espace 27, une partie des gaz peuvent être extraits par le ventilateur 30 et mélangés aux gaz frais quittant la chambre 4 près de l'extrémité inférieure du chemin ouvert 5.
Les gaz non extraits de l'espace 27 par le ventilateur 30 montent à travers un réchauffeur d'air 31 vers un ventilateur de tirage forcé 32.
Une partie des particules de scories formées dans le foyer sont recueillies ou se déposent dans la fosse à scories 2, et une partie des poussières se déposent à la partie inférieure de l'espace 27.
Le ventilateur de recirculation 30 est entraîné par tout dispositif approprié indépendant du débit de vapeur par le générateur, ce qui permet d'utiliser le ventilateur pendant qu'on porte le générateur de vapeur à la température de service. Ainsi, par exemple, le ventilateur 30 peut être accouplé, par l'intermédiaire d'une transmission à vitesse va.riable, au moteur qui entraîne le ventilateur de tirage forcé 32. La recirculation des gaz pendant la période de mise en marche permet de protéger le surchauffeur contre un échauffement excessif pendant cette période.
Quant à la recirculation en régime normal, le surchauffeur est conçu de façon à assurer le degré de surchauffe voulu pour une charge admise, par exemple la moitié de la pleine charge, lorsque la température des gaz à l'entrée des surchauffeurs atteint approximativement une valeur prédéterminée qui est en-dessous de la température maximum de sécurité et suffisamment basse pour éviter l'encrassement du surchauffeur 18,19 par des scories. En-dessous de la charge admise, la température des gaz à l'entrée du surchauffeur est inférieure à la température prédéterminée mais, à mesure que la charge s'accroît et dépasse la valeur admise, la température tend à s'élever au-dessus de la valeur prédéter-
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minée et à causer un degré trop élevé de surchauffe.
Afin de régulariser la surchauffe, le ventilateur 30 est mis en mouvement et la quantité de gaz recirculés est réglée de façon à produire le degré voulu de surchauffe.
La quantité de gaz quittant la chambre 4 est approximativement proportionnelle à la quantité de vapeur traversant le surchauffeur, mais un accroissement de la charge provoque non seulement une élévation de la température des gaz venant de la chambre de combustion 4, mais aussi un accroissement du rendement de la surface d'échange thermique, en raison de la plus grande vitesse des.gaz longeant cette surface. Un tel accroissement de rendement est accentué par la recirculation des gaz. Par conséquent, afin de maintenir le degré de surchauffe voulu, les gaz recirculés doivent non seulement empêcher l'élévation de la température du courant de gaz à l'entrée du surchauffeur, mais ils doivent même amener une diminution de cette température.
La régularisation de la surchauffe, par recirculation de gaz, pour une gamme de charges plus étendue que celle dans laquelle l'encrassement par les scories peut se produire, prévient ainsi la possibilité d'encrassement par les scories du surchauffeur ou du faisceau tubulaire 17. Le rendement du surchauffeur est ainsi sauvegardé. La poussière qui pourrait se déposer dans les tubes s'enlève facilement par des ventilateurs soufflants prévus à cet effet. Le surchauffeur est conçu de préférence de façon que la gamme de charges pour lesquelles les gaz doivent être recirculés en vue de régulariser la surchauffe est aussi plus étendue que celle pour laquelle l'écran de tubes 17 peut être encrassé par des scories.
Si le ventilateur 30 tourne à vitesse constante,le
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réglage de la quantité de gaz recirculés peut s'effectuer en actionnant les registres 33. Alternativement, ou concurremment, les tuyères 34 à travers lesquelles les gaz recirculés sont injectés dans les produits de combustion frais, peuvent être construits de façon que la section de passage des tuyères soit réglable, afin que les gaz recirculés puissent, même pour des charges réduites, être injectés dans les produits de combustion frais à une vitesse suffisante pour produire un mélange convenable. Par exemple, on peut prévoir une pluralité de tuyères dont le nombre en activité décroit avec la quantité des gaz recirculés, ce qui permet de maintenir une vitesse suffisante aux gaz traversant les tuyères en activité.
Les tuyères 34 sont réparties ou s'étendent sur une grande partie de la paroi 14, de façon à assurer l'uni- .formité de la distribution des gaz recirculés dans la masse des produits de combustion frais. Dans le cas de tuyères réglables, la disposition est telle que l'uniformité de répartition des gaz soit maintenue même lorsque la quantité de gaz recirculés est réduite.
Quand le ventilateur 30 peut marcher à vitesses variables, on peut modifier sa vitesse pour régler la quantité des gaz recirculés. Dans ce cas encore on peut, en même temps, commander les tuyères 34 afin d'assurer une vitesse d'écoulement appropriée et un mélange satisfaisant entre les gaz frais et recirculés.
Les dispositifs de commande et de réglage mentionnés peuvent être actionnés par des dispositifs qui dépendent de la température de la vapeur à la sortie du surchauffeur, de sorte que le degré de surchauffe est maintenu continuellement et automatiquement, par des moyens simples, à une valeur sensiblement constante.
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Le registre 21 est normalement fermé, mais on peut l'ôuvrir à la main par tout mécanisme de commande approprié, afin de réduire le degré de surchauffe sans accroître la quantité de gaz recirculés, par exemple lorsque le ventilateur 30 a déjà atteint son débit maximum.
Alternativement, le registre 21 peut être construit pour s'ouvrir automatiquement et limiter convenablement le degré de surchauffe quand la température de la vapeur à la sortie du surchauffeur dépasse une valeur élevée prédéterminée, par exemple à la suite d'une défaillance du ventilateur 30 ou d'un encrassement du foyer par des scories.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Générateur de vapeur comprenant une chambre de combustion susceptible d'être chauffée par du combustible dont les scories, portées à une température dépassant leur point de fusion, sont entraînées par des gaz quittant la chambre, un dispositif à confections notamment un surchauffeur, et un chemin ouvert entre la chambre de combustion et le dispositif à confection, dans lequel des gaz du foyer, refroidis par le passage à travers le dispositif à convection sont ramenés au chemin ouvert pour une gamme de charges plus étendue que celle pour laquelle l'encrassement du surchauffeur peut se produire, la quantité des gaz recirculés étant réglée en vue de régulariser le degré de surchauffe pour la dite gamme de charges.
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