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Générateur de vapeur à cloisons subdivisant la chambrer de foyer.
Il est connu d'effectuer une subdivision de la chambra de combustion de générateurs de vapeur dans la direction d'un espace de combustion commun vers la sur- face de chauffe subdivisant de façon multiple pour la pre- m@ère fois le courant de gaz, et cela- au moyen de cloisons ou de panneaux de rayonnement. Ceci a l'avantage que, par suite de la plus grande surface de chauffe, par rayonnement, il se produit un refroidissement plus intense des- gaz avant¯ leur entrée dans la surface -de chauffe par contact, D'autre part,
ces cloisons sont exposées au danger d'obstruction par matière agglutinante car elles s'avancent dans la chambre de . combustion jusqu'aux endroits de la température la plus 'le;;' vée, c'est à dire que les gaz ne sont pas encore complètement brûlés lorsqu'ils rencontrent les cloisons.
Bien que ces aloi- sons soient disposées: autant que possible dans la direction @ du trajet des. :flammes, on ne peut éviter que, dans le cas de la disposition des. cloisons directement à la suite de la gran- de chambre de combustion commune dans laquelle se produit le premier développement de flammes., les gaz fortement turbulents @
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et sortant fréquement à la manière de chocs ou dtexplo,sions rencontrent les cloisons et provoquent ainsi un bouchage de ces panneaux de rayonnement.
Ce choc des gaz de foyer contre les cloisons sera utili- sé, suivant la présente invention, pour maintenir les cloisons exemptes de matières agglutinantes ou pour détacher par se- cou@ment les matières adhérentes. Ceci est possible par le fait qu'on établit les cloisons au moyen de parois tubulaires relativement souples dans la direction transversale au courant de gaz* Tandis que jusqu'à présent les parois tubulaires de genre ce/sont faites en général dé tubes relativement rigides fixés des deuz o8tés de la chambre de foyer ou du haut et du bas, les. cloisons sont faites,suivant la présente invention, de tu- bes.
reoourbés en serpentins, Dans le cas d'une semblable dis- position élastique, les courants de gaz à la sortie de la gran- de chambre de combustion commune exercent des forces constantes sox les. cloisons agissant comme des surfaces de voile et ten- dent à faire tourner ou à tordre celles-ci constamment. La con- séquenoe en est un mouvement léger permanent des panneaux tu- bulaires, de sorte que l'adhérence est rendue difficile et qu'en outre, éventuellement, les parties ayant adhéré retom- bent lors de mouvements plus forts.
Pour augmenter l'élasticité des cloisons, il est avantageux d'établir ces cloisons au moyen de tubes relative- ment minces parcourus de force par l'eau de la chaudière. La circulation forcée en excès de la capaoité de vaporisation a des avantages particuliers car on évite ainsi un surchauf- fage, on maintient la matière des tubes en tous les endroits à une même température relativement basse par suite du bon refroidissement, de sorte qu'une bonne élasticité reste assu- rée, et qu'en outre l'adhérence de parties quelconques est rendue difficile déjà par la basse température.
Il est avantageux de suspendre les cloisons faites en serpentins tubulaires à des tubes de support aussi longs que possible et par conséquent très souples et de rendre élas- tiques autant que possible la jonction des différents serpen- tins tubulaires aux répartiteurs ou collecteurs éventuels.
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Dans certaines circonstances, il peut également être avantageux d'établir les cloisons non pas comme des. corps plans, mais comme des corps ayant un volume, par exemple à section en forme de goutte. Cette forme de la construction donne la possibilité de prévoir à 1=intérieur du semblable corps des moyens supplémentaires pour le nettoyage des surfaces de chauffe, par exemple par la disposition de souffleurs de suie ou de dispositifs de de,battage et de mise en vibrations.
Dans le cas de cloisons de ce genre ayant un volume, ' il est également possible de leur donner une forme'de supportant d'elle-même par le placement de dispositifs de support suffi- samment rigides, par exemple de poutres en treillis qui, à l'intérieur de ces cloisons, sont soustraits à toute action de la chaleur. Dans le cas de grands générateurs de vapeur., on. a également la possibilité de donner à la section transversale de semblables cloisons volumineuses, des dimensions telles que l'on peut circuler à l'intérieur. Il est alors possible d'effectue de temps en temps, de l'intérieur, un nettoyage éventuel dans le cas où les vibrations propres ne suffiraient pas.
Des souffleurs de suie disposés à l'intérieur des aloisons peuvent également servir à atteindra de là d'autres surfa- , ces de chauffe dans les, parois ou le plafond de la chambre de foyer ou bien les rangées antérieures des surfaces de chauffe par contact.
L'invention est expliquée plus en détail à l'aide des exemples représentés aux fig. 1 à 13.
Les fig. 1 et 2 montrait un générateur de vapeur à circulation forcée, à chauffage au poussier de charbon. Dans la partie supérieure de la chambre de foyer 1 se trouvent suspen- dues des cloisons 2. Ces cloisons sont composées de plusieurs éléments tubulaires 3,4,5 qui sont formés chacun de tubes Enroulés plusieurs fois, juxtaposés de façon serrée. Chaque élément tubulaire est raccordé au répartiteur 6 et est relié, pour l'évacuation du mélange d'eau et de vapeur produit, directement au corps cylindrique de vapeur 7. Il va. de soi qu'on peut éga-
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lement, à la place de cette disposition, prévoir un collecteur spécial.
Une semblable cloison faite de tubes relativement longs et étroits plusieurs fois enroulés est par elle-même extrêmement élastique et se met en vibrations par la turbulence régnant dans la chambre de combustion voisine, de sorte que les dépôts de Liaticres agglutinantes sont empêchés ou obligés de se détacher en cas de formation de gros blocs. En outre, la cloison n'oscille pas seulement dans son ensemble mais à cette oscillation d'ensemble se superposent des vibrations propres des différentes spires des tubes et cette vibration propre peut par exemple être de sens opposé exactement à celui des vibrations des tubes voisins.
La tendance au nettoyage automatique de la doison 2 peut être favorisée par une suspension élastique. Dans certaines circonstances, le support de la cloison 2 par les tubes d'amenée et de départ élastiques raccordés au répartiteur 6 et au corps cylindrique 7 suffit, mais certains tubes peuvent également être accrochés d'une manière connue par des supports spéciaux au plafond de la chambre de foyer.
Dans le cas de très longues cloisons dans les chambres de foyer élevées, on peut également prévoir, sans nuire notablement à 1 élasticité, des tubes engagés transversalement, par exemple au milieu pour maintenir dans le plan de la paroi des différentes spires de tube.
La fig.5 montre l'emploi de l'idée de l'invention dans une chaudière à circulation forcée à foyer à grille en circulation. Contrairement à ltexemple précédent, les cloisons 2 sont formées dans ce cas d'une bande de tubes 8 repliée plusieurs fois dans la position horizontale, et qui comprend plusieurs tronçons de tubes parallèles. Les différents tronçons de tubes partent de nouveau du répartiteur 6 et débouchent directement dans le corpscylindrique à vapeur 7.
La demière part:Le de chaque tronçon de tube sert à la suspension élastique de la cloison 2. Dans la direction de ces tubes de suspension 9, transversalement aux spires de la cloison 2, les parties de tubes horizontales 8 de la cloison 2
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peuvent être reliées ensemble. Pour permettre aux tubes une dilatation libre dans la direction de la. longueur, une jonction glissante des tubes suivant la fig.4 est à recommander.
A chacune des parties de tubes 8 horizontales, on a disposé, à la partie supérieure, des bras 10 qui embrassent une pièce 11 en forme de queue d'aronde, disposée en-dessous de cha- que partie de tube.
D'autres formes de réalisation élastiques qui laissent également aux tubes la libre dilatation sont réprésen- tées aux figures suivantes 5 à 7. On a représenté à la fig.5 une cloison à tubes principalement horizontaux qui est formée par un repliement répété de la bande de tubes 8. Les différents tronçons de tubes sont reliés ensemble aux éndroits de ligne 12 en traits interrompus et à l'endroit 13 de telle manière -par exemple par soudure autogène- que la dilatation longitudinale des tronçons tubulaires est absorbée dans les arcs- élastiques. Le fluide de travail entre dans le sens de la flèche dans le répartiteur 6 et est évacué du collecteur ? après avoir parcouru le panneau.
La forme de. réalisation suivant la fig.6 est particulièrement avantageuse pour la mise en pratique de l'idée de l'invention. Dans ce cas, la cloison est formée par une bande de tubes 8 qui est repliée d@abord seulement dans la partie inférieure 14 sur toute la longueur -du panneau et passe ensuite dans la partie supérieure 15 symétrique. Les deux parties 14 et 15 sont reliées ensemble seulement sur un coté dans la largeur de la bande par les tubes eux-mêmes tandis que sur la partie restante,, la plus grande de la longueur de la paroi, les deux parties 14 et 15 sont reliées ensemble de façon souple, par exemple par des colliers 16 ou des organes analogues.. On obtient ainsi une cloison souple et élastique.
La cloison de la fig. 7 se rapproche de la forme de réalisation suivant les fig. 1 et 2 en ce sens qu'iei également les différents éléments de tubes 3,4 et 5 sont suspendus verticalement. Mais les éléments de tube sont ici enroulés
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différemment ; les différents éléments sont ici formés par des spires du tronçon de tube enroulées de l'extérieur vers l'intérieur à la manière d'une spirale. Cette forme d'enroulement donne la possibilité de suspendre l'élément tubulaire au tronçon de tube 17 sortant vers le haut approximativement au milieu, tandis que les tronçons de tubes 18 supérieurs horizontaux sont reliés à la partie de tube 17.
La suspension par le milieu de chaque élément tubulaire à un seul tube procure également une cloison particulièrement souple et flexible.
Comme on l'a mentionné précédement, les cloisons peuvent aussi éventuellement, suivant la présente invention, avoir la forme de corps étendus dans l'espace. Ceci peut être avantageux en particulier pour de très grandes chambres de foyer, car dans ce cas les dépôts des matières aggluti- nantes peuvent être éliminés de l'intérieur pendant le fonctionnement, lorsque la vibration propre du panneau de rayonne,ment ne suffit pas par elle-même pour le nettoyage automatique.
Cette forme de réalisation est représentée aux i'i,,.
8 et 9 en deux exemples. La fig.8 montre la chambre de foyer 1 d'une chaudière à circulation forcée. La fig.9 est une coupe correspondante par la ligne A-B . Les cloisons supérieures 19 sont formées de tubes repliés en U, tandis que la paroi 20 a reçu une forme fermée en goutte. Les figures suivantes montrent les deux modes de réalisation à plus grande échelle; les fig.10 et 11 montrent un élément de tube 21 pour la cloison 19 et les fig. 12 et 13 un éi@ment de tube 22 pour la cloison 20. Dans le cas des cloisoc ls faites de'tubes repliés en forme d'U, on peut, par l'ouverture 23, à l'aide de moyens appropriés,éliminer de l'intérieur les dépôts éventuels.
Il peut suffire déjà à cet effet de frapper,au moyen d'une tige o@ d'un organe analogue,les tubes de l'intérieur et de les secouer, car les boucles de tubes sont élastiques si la lenteur est suffisante. Il est
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toutefois possible également d'introduire par les ouvertu- res 23 des souffleurs de suie et d'injecter de l'air comprimé ou de la vapeur dans les intervalles des tubes.
Dans le cas de la conformation en forme de goutte du panneau de rayonnement suivant les fig. 12 et 13, les différents éléments peuvent être suspendus élastiquement direc- tement aux tuyaux 24 servant à l'arrivée et au départ du fluide de travail.'Il est toutefois possible également de suspendre les tubes du panneau de rayonnement à un tube de support 25 à paroi épaisse, refroidi par le fluide/travail.
Les dépôts éventuels peuvent être éltminés, par un dispositif de frappe 26 ou un dispositif analogue. On peut monter éga- lement à l'intérieur un. tube permanent de soufflage de la suie qui produit un soufflage avantageusement dans les intervalles des tubes du côté rencontré et baigné par les gaz de fumées.
Dans les réalisations suivant l'invention, les tubes des cloisons de rayonnement peuvent être placés l'un contre l'autre ou bien avoir une certaine distance.
Revendications.
EMI7.1
------------------..,---------......¯ 1.- Générateur de vapeur dont la chambre de foyer consiste en une chambre de combustion produisant les flammes et en plusieurs chambres de combustion ouvertes vers la précédente, et; séparées les unes des autres par des cloisons à tubes de rayonnement, caractérisé en ce que les parois de tubes de rayonnement (2) sont formées de serpentins pliés alternativement dans un sens et dans l'autre.