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"Chaudière aquatubulaire verticale."
L'invention concerne une chaudière aquatubulaire verticale 'dans laquelle les côtés de la boîte à feu sont formés par des tubes d'eau verticaux. Le but de l'invention est de réaliser une chaudière utilisable pour les pressions de vapeur élevées avec des éléments de construction simples et peu coûteux et en se servant de toutes les surfaces'balayées par l'eau comme surfaces de chauffe utiles.
On atteint ce but en annexant aux tubes verticaux des tubes de vaporisation se trouvant au moins dans des plans à peu près verticaux dont les deux extrémités donnent dans les tubes verticaux et qui pénètrent dans la boite à feu à la façon d'anses.
Le dessin illustre quelques exemples de réalisation de l'invention.
La fig.l est une coupe longitudinale et'verticale de la chaudière.
La fig.2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig.l.
Le fig.3 est la vue en élévation de coté suivant la fig.l en coupe en long.
La fig.4 illustre une variante de la disposition tubulaire suivant la fig.l.
La fig.5 est une vue en plan de dessous de la fig.4, en coupe suivent,le ligne V-V de la fig.4.
La fig.6 illustre une variante de la disposition tubulaire suivant la fig. 5 et en même temps une vue en plan de dessous de la fig.3..-
Lesfigs.7 et 8 représentent une chaudière à section cir- culaire.
Les figs.9 à 11 montrent d'autres formes de construction de la chaudière.
Les figs.12, 13 et 14 illustrent un mode de construction' spécial du surchauffeur.
Les figs.1, 2 et 3 montrent les tubes d'eau verticaux 1 qui délimitent la boîte à feu et qui, en même temps, forment le carneau à gaz de fumée par leur partie supérieure. Dans les figures 1, 3 et 4, les tubes qui forment la paroi arrière sont représentés sectionnés en bas, en la, et en haut, en lb, tandis qu'en réalité, ils vont de bas en haut, ainsi que le montre la Ces tubes 1 sont placés par leur extrémité inférieure dans un collecteur inférieur 2 en forme d'anneau et ils sont . assemblés par leur extrémité supérieure avec un collecteur supérieur 3.
Au-dessus du collecteur inférieur se trouve la grille 4. Sur les côtés de la chaudière .en regard des tubes verticaux sont placés des tube de vaporation 5 recourbés en forme d'anses qui pénètrent dans la boite à feu et qui donnent, par l'intermédiaire de leurs branches inférieures et supérieures 5a, 5b, dans les tubes verticaux 1. On maintient le niveau de 1 eau 6 de manière que les extrémités supérieures des tubes en
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forme d'anses débouchent dans la chambre de vapeur au-dessus du niveau de l'eau, Les tubes en forme d'anges 5 se tournent le dos dans la fig.l.
Dans l'espace compris entre le tube 5, qui pénètre le plus loin dans la boite à feu et le tube vertical 1 correspondant, se trouvent d'autres tubes en forme d'anses, les tubes 7 et 8, qui donnont également par l'intermédiaire de leurs branches inférieures et.de leurs branches supérieures, dans le tube vertical 1.
Dans les tubes verticaux 1 qui sont pourvus de tubes en forme d'anses on peu ; disposer, ainsi que le montrent le?
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eut 2, des cloisons séparatives verticales 9 qui faci- litent l'ascension des bulles de vapeur du coté feu de ces tubes et la descente de l'eau du côté extérieur.
Du collecteur supérieur- 3, la vapeur produite passe dans le surchauffeur qui a la forme d'un serpentin 10 à plusieurs spires disposées dans des plans verticaux entre les tubes en forme d'anses, ainsi qu'on la voit par l'examen de la vue on
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plan fig..". Dans la cuve formée par la partie supérieure dos tubes verticaux 1 est monté, au-dessus du surchauffeur 10, le réchauffeur 11 sur le trajet des gaz de combustion à la suite de l'évaporateur et du surchauffeur. Du réchauffeur 11, l'oau
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se rend par la conduite 1. dans le collecteur im.rrie,i 1.' :-,. Le réchauffeur est alimenté en eau par un dispositif quelconque, non représente. La vapcur surchauffée peut être prélevée au collecteur 13.
Une variante de la forme des tubes à anses suivant la fig.l est illustrée par la fig.4. Dans celle-ci, les tubes ont des branches supérieures et des branches inférieures beaucoup plus longues de manière que celles-ci se croisent,
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On peut alors prCvoir entre deux tubes verticaux pourvus de tubes , anses 1, un tube vertical sans tubes en forme d'anses,
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comme Illustré par la fig.5, ou bien, canmo le montre la fig.6, toutes les parois latérales qui font face aux tubes verticaux peuvent être pourvues de tubes à anses. Dans la première de
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ces dispositions suivant la fig.5, de même que suivent la fi:;.2.) il est un peu plus facile de monter les serpentins de surchauf- fe 10 entre les tubes 5 à anses.
On fait arriver avec avantage les dos des tubes en forme de crochets, suivant la fig.5, jusqu'aux tubes 1 qui portent les petits tubes à anses ou,
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s-uivau; 1a fig.6, jusqu'aux séries en opposition des tubes verticaux.
La fig,3 illustre une disposition de tubes en forme d'an- ses dans laquelle un tube en forme d'anse 5 ne donne pas par ses deux extrémités dans un seul et même tube verticel, mais bien dans deux tubes verticaux différents qui sont voi-
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siú8. Le plan des tubes en forme d'anses 5 n'est alors plus exactement vertical. Dans cette figure, on a représente la porte 18 du foyer.
Les figs.7 et 8 indiquent comment les tubes 5 en forme d'anses peuvent être montés avec avantage quand les tubes verticaux 1 sont disposés en cercle. Suivant la fig.7, tou;) les tubes verticaux 1 sont pourvus de tubes en forme d'anses.
Pour nettoyer les tubes verticaux, on doit placer des bouchons de nettoyage, non représentés, dans leur axe. Le nettoyage des tubes en forme d'anses peut également se faire
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par des ouvertures de nettoyage, non ropr(Hont\'08, pr'vuo3 our le cote extérieur deo tubes vorticpux 1, en foe doo embou- chures des tubec , anses dans ceux-ci,
On dispose avec avantage les franches supérieures et les branches inférieures 5a, 5b des tubes en'forme d'anses, ainsi
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que le montre la fig,4, pour faciliter l'ascension des bulles de vapeur. Les tubes en forme d'anses peuvent alors être cohformes de manière à avoir une partie arquée 20 de même Courbure dans la transition entre la partie inclinée et la partie verticale.
Dans la disposition suivant les figs.9 et 10, dont la seconde est une coupe transversale suivant la ligne B-B de la fig.9, les branches supérieures des tubes en forme d'anses ne se rendent plus toutes directement dans le tube vertical 1; il n'en est ainsi que pour celles qui sont désignées par
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les références 33, 23.
Dans la branche supérieure 22 du tube 5 arrive encore le tube 7 et dans la branche supérieure 33 du tube 8 le tube 24. La partie verticale 25 des tubes en forme d'anses 5, 7,8, 24 est évasée de manière que,, d'une part, On dispose ainsi d'une plus grande surface pour la vaporisation et le séchage de la vapeur dans ces tubes et que, d'autre part, la section réservée au passage des gaz de carneaux entre les tubes soit réduite, ce qui assure un meilleur coefficient de conduction thermique sur le coté gaz de- carneaux des tubes en forme d'anses, par suite du fait que la vitesse des gaz de chauffe est plus grande. Par suite de l'écoulement régulier le long des tubes 25, la résistance des gaz de combustion à l'écoulement est-faible en dépit de cette grande vitesse.
On peut aussi, de cette manière, faire en sorte que le volume de la vapeur et de l'eau accumulées et la-surface de chauffe des tubes en forme d'anses soient plus grandes.
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Les chambres à eau des tubes évasés 25 sont, en 26, en Com- munication l'une avec l'autre par des ouvertures prévues en cet endroit et les tubes sont soudes les uns aux autres en ces points. A la hauteur de Ces points de connexion 26, on a prévu sur le coté extérieur de la chaudière, sur les tubes 1; des
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tuyaox de descente 27 dont les extrémités inférieures donnent dans les tubes verticaux 1. Grâce â ces connexions 26, l'eau peut passer des tubes, en forme d'anses, dans les tuyaux de descente 27 par lesquels elle revient dans la partie inférieure des tubes d'ascension 1 de la chaudière.
Les serpentins de surchauffe 10, qui sont raccordés à l'accumulateur de vapeur 3, sont introduits d'en haut suivant des plans verticaux entre les tubes en forme d'anses, ainsi qu'il est exposé plus loin. Le
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rêchauffeur 11 est disposé au-dessus du surchauffeur.
La disposition suivant la ig..l diffère de celle suivant la fig.9, surtout par le fait que dans le tube vertical 1 est prévu un point de réduction 30'qui permet l'ascension de la vapeur dans la partie du tube'située au-dessus, mais qui empêche
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la descente du courant d'eau. Sur le côté gauche de la fig..D le point de réduction est constitué par un plateau de réduction plaçe, dens le tube vertical l, mais sur le côté droit de la figure il est constitué pa-r le rétréci 31 du tube vertical 32, 33 qui est coude vers l'extérieur en cet endroit. Dans le système tubulaire complété par' le tuyau de descente il se produit une circulation d'eau du genre indiqué Par les flèches
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de la partie droite de la fig.l1.
De surchauffeus raccordê au collecteur 3 est conçu suivant ls flgS.12, l et 14. Les serpentins de surchauffe qui pénetrent dans 1!espace compris entre les tubes à anses'0vasés 25, sont formé$ en cet endroit par des tubes à sacs 34 dans. lesquels sont placées des cloisons sêparatives 35 qui ne vont pas tout fait Jusqu'au fond, ce qui force la vapeur pénétrer
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dans la direction indiquée par.les flèches dans les tubes sacs, et ressorti ensuite de ceux-ci. ,La fig.12 montre
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codent les tubes à sacs sont alignés les uns sur les autres, tandis que la fig.12, qui est une coupe de la fig.ll suivent: la ligne A-A, montre en élévation comment sont placés les tubec à sacs entre les tubes en forme d'anses évasée 25;
ceci apparait également dans la fig.14, qui est une coupe de la fig.13 suivant la ligne C-C. Au lieu de tubes à sacs on peut également se servir de tubes d'une venue à extrémités courbées.
Au-dessus du réchauffeur d'eau 11 on peut aussi disposer, dans l'évacuation des gaz de carneaux qui n'est pas représentée, un réchauffe-air pour l'air qui doit être amené dans la boite à feu. Les principaux avantages de cette chaudière sont le peu de temps nécessaire pour son lancement et sa construction en éléments bon marché. Elle peut être employée aussi bien pour les installations fixes que pour les installations mobiles, par exemple pour les navires, et convient particulièrement pour le travail aux pressions élevées,
Revendications.
1. Chaudière aquatubulaire verticale à tubes d'eau verticaux délimitant la boite à feu sur les cotés, caractérisée par le fait qu'à ces tubes verticaux (1) sont raccordes des tubes de vaporisation courbés se trouvant au moins dans des plans à peu près verticaux et qui donnent, par l'intermédiaire de leurs deux branches (5a,5b), dans les tubes verticaux (1) et pénètrent à la façon d'anses dans la boîte à feu.
2, Chaudière aquatubulaire verticale suivant la revendica- tion 1, caractérisée par le fait que les tubes courbés en for- me d'anses (5) donnent, par l'intermédiaire de leurs deux ex- trémités, dans un seul et même tube vertical.
3. Chaudière aquatubulaire verticale suivant la revendi- cation 1, caractérisée par le fait que dans le compartiment délimité par le tube en forme d'anses (5) et le tube vertical (1) dans lequel donne le tube en forme d'anse, sont placés d'autres tubes en forme d'anses (7, 8) plus courts.
4. Chaudière aquatubulaire verticale suivant la revendi- cation 1, caractérisée par le fait que deux tubes verticaux se trouvant à peu près en regard sont pourvus de tubes (5) en for- me d'anses et sont parallèles dans le voisinage de l'axe médian vertical de la chaudière.
5, Chaudière aquatubulaire verticale suivant la revendi- cation 1, caractérisée par le fait que les tubes en forme d'an- ses (5, 7, 8) qui partent de tubes verticaux (1) se trouvent a peu près en regard, se croisent de manière qu'un tube en. forme d'anse qui part d'un côté de la caudière vient se placer entre deux tubes en forme d'anses voisins qui partent de l'autre coté de la chaudière.
6. Chaudière aquatubulaire verticale suivant la revendi- cation 1, caractérisée par le fait que de tous les tubes ver- ticaux (1) partent des tubes coudés en forme d'anses (fig.7).
7. Chaudière aquatubulaire verticale suivant la reven- dication 1, caractérisée par le fait qu'entre deux tubes ver- ticaux voisins (1) portant des tubes en forme d'anses (5) est prévu un tube (1) sans tube en ferme d'anse.
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