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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION Joseph BAWIN Il Chaudière tubes,
L'invention se rapporte à une chaudière à tubes du type connu sous le/nom de tubes Field comprenant des tubes disposés dans la chambre de combustion et fermes . une extrémité, ces tubes communiquant par leur autre extrémité avec la masse d'eau de la chaudière, des contre-tubes étant disposés dans ces tubes pour canaliser la circulation.
L'invention concerne plus particulièrement une chaudière verticale à tubes Field ainsi que des tubes ayant une antion spéciale, et un mode de groupement particulier de ceux-ci.'
Dans les chaudières verticales connues à tubes Field, la masse d'eau est traversée par une cheminée centrale inté- rieure aboutissant à la partie supérieure du foyer, entouré d'une enveloppe d'eau faisant partie de la masse d'eau soumise à. vaporisations
La disposition centrale de la cheminee provoque un appel direct des gaz de combustion.
Il en résulte que pour obtenir un bon échange calorifique il y a lieu de prévoir une disposi- tion des tubes Field telle qu'ils soient convenablement léchés par les gaz, ou l'adjonction d'un écran central en matière réfractaire.
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Le volume intérieur de la chaudière n'est par conséquent pas utilisé d'une manière parfaite.
Une particularité de l'invention consiste dans une localisation latérale de la cheminée et dans la prolongation vers le haut de la chambre du foyer occupée par les tubes.
Une autre particularité de l'invention consiste dans un rétrécissement annulaire de la chambre.de combustion au voisinage de sa partie supérieure.
Une autre particularité de l'invention consiste à faire déboucher la chemine vers la partie inférieure de la chambre de combustion, ,et à. pourvoir celle-ci au voisinage de la cheminée d' une chicane, associée k des tubes bouilleurs disposés en cet endroit.
En ce qui concerne les tubes Field eux-mêmes, qu'ils soient utilisés ou non dans une chaudière verticale du type qui vient d'être défini, l'invention consiste pourvoir leur paroi extérieure de chicanes radiales. Celles-ci seront avantageusement au nombre de six et régulièrement espacées. De cette manière selon une particularité propre l'invention, des canaux plus ou moins étanches seront formés entre les chicanes de tubes voisins, qui dans le cas où ils sont pourvus de six ailettes régulièrement espacées pourront être groupées il la manière d'hexagones réguliers jointifs*
Dans le cas d'une chaudière verticale, à tubes field, l'invention consiste dans une de ses formes d'exécution à utiliser des tubes pourvus d'ailettes seulement jusqu'à quelque distance de la partie supérieure de la chambre de combustion.
Les essins joints au présent mémoire représentent , titre d'exemples non limitatifs quelques formes de réalisation
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de .L'invention.
Dans ces dessins :
La figtl montre en coupe une chaudière verticale à tubes Field d'un type connu*
La fig.2 montre une coupe analogue à travers une chaudière suivant l'invention.
La fig.3 montre une variante dans laquelle la cheminée aboutit à la base du foyer.
La fig.4 est une coupe . travers un tube selon l'inven- tien.
La fig.5 représente un glode de groupement de tubes sui- .vant l'invention.
Les chaudières verticales à tubes Field connues compartent une chambre de combustion 2 disposée dans le corps 3 de la chaudière qui forme autour de la chambre 2 une enveloppe oontenant de l'eau faisant partie de la masse d'eau à vaporiser s'étendant jusqu'au niveau A. La chambre de combustion est pourvue , sa partie supérieure d'une cheminée centrale 2a traversant la chaudière et aboutissant à la cheminée extérieure 4.
Des tubes Field tels que 5 plongent vers l'intérieur de la chambre de combustion. Ils sont disposés de manière inter- cepter le mieux possible le courant des gaz qui se rendent vers la cheminée 2a. Tour assurer une bonne utilisation de ces gaz il est également connu de disposer sous la cheminée intérieure 2a un ecran suspendu dans la chambre de combustion et obligeant les gaz à le contourner en léchant les tubes Field.
Suivant l'invention, la cheminée intérieure 2a des chau- dières connue est supprimée et remplacée par une cheminée extérieure 5. Il en résulte que des tubes Field peuvent être disposée dans la partie centrale et supérieure de la chambre de
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combustion,ce qui augmente d'autant la surface de chauffe.
Une autre particularité de l'invention consiste dans le fait de prolonger vers le haut les tubes Field d'une longueur correspondant au mcins au diamètre de la cheminée.
C'est une nouvelle augmentation de la surface de chauffe rendue possible par la localisation latérale de la cheminée.
Une autre particularité de l'invention cossiste à pourvoir la chambre de combustion 2 vers sa partie supérieure d'un rétrécissement annulaire 2a qui produit un élargissement annulaire local de l'enveloppe d'eau entourant la dite ahambre de combustion. La cheminée latérale peut déboucher soit la partie supérieure de la chambre de combustion comme représenta à la fig.2 soit . la partie inférieure de celle-ci comme représenté . la fig.3. Dans ce dernier cas,une chicane 6 est réalisée à 1'intérieur de la chambre de combustion.
Une particularité de l'invention consiste à réaliser cette chicane au moins pour une grande partie de son étendue dans l'intervalle existant entre des tubes avoisinant la cheminée. Ces derniers tubes louent éventuellement le rôle de tubes bouilleurs. La chicane pourra être constituée au moyen de briques réfractaires.
La fil;. 4 montre en section un tube Field préconisé suivant l'invention dans lequel la paroi extérieure 7 du tube est pourvue de six ailettes radiales 7a régulièrement espacées.
Le groupement de ces tubes à l'intérieur d'une ohamore de combustion peut être réalisé, toujours suivant l'invention. ainsi que represente à la fig.5 où. l'on constate que ces tubes sont disposes à la manière de cellules hexagonales jointives.
Dans ce cas .les ailettes 7a convergent par groupes de trois en réalisant entre elles et les tubes dont elles font partie
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des canaux plus ou moins tanches servant au passage des gaz..
Ces ailettes augmentent considérablement les échanges calo- rifiques entre gaz et tubes-
Dans le cas où des tUbes à ailettes du type qui vient d'être décrit sont utilisés dans des chaudières,,, suivant l'in- le e vont ion, tels que représentés par exemple aux fig.2 et 3, une particularité de l'invention consiste dans le fait que les ailettes ne s'étendent que jusqu'à, quelque distance de la partie supérieure de la chambre de combustion.
C'est ainsi gue dans le cas de la fig.2 les ailettes pourraient être arrêtées approximativement au niveau oû dé- bouche la partie inférieure de la cheminée tandis que dans le cas de la fig.3 les ailettes pourraient être arrêtées approxi- mativement au niveau où. aboutit la partie supérieure de la chicane 6.
-REVENDICATIONS.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a patent application Joseph BAWIN Il Chaudière tubes,
The invention relates to a tube boiler of the type known under the name of Field tubes comprising tubes arranged in the combustion chamber and closed. one end, these tubes communicating through their other end with the body of water in the boiler, against tubes being arranged in these tubes to channel the circulation.
The invention relates more particularly to a vertical field tube boiler as well as to tubes having a special antion, and a particular mode of grouping thereof.
In the known vertical field tube boilers, the body of water is crossed by an interior central chimney terminating at the upper part of the hearth, surrounded by a water envelope forming part of the body of water subjected to. sprays
The central arrangement of the fireplace causes a direct call for combustion gases.
It follows that to obtain a good heat exchange it is necessary to provide an arrangement of the Field tubes such that they are suitably licked by the gases, or the addition of a central screen of refractory material.
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The internal volume of the boiler is therefore not used in a perfect way.
A particular feature of the invention consists in a lateral location of the chimney and in the upward extension of the hearth chamber occupied by the tubes.
Another feature of the invention consists in an annular narrowing of the combustion chamber in the vicinity of its upper part.
Another feature of the invention consists in causing the chimney to open towards the lower part of the combustion chamber,, and. provide the latter in the vicinity of the chimney with a baffle, associated k boiling tubes arranged in this place.
As regards the Field tubes themselves, whether or not they are used in a vertical boiler of the type which has just been defined, the invention consists in providing their outer wall with radial baffles. These will advantageously be six in number and regularly spaced. In this way according to a peculiarity of the invention, more or less tight channels will be formed between the baffles of neighboring tubes, which in the case where they are provided with six regularly spaced fins can be grouped in the manner of contiguous regular hexagons. *
In the case of a vertical boiler, with field tubes, the invention consists in one of its embodiments in using tubes provided with fins only up to some distance from the upper part of the combustion chamber.
The designs attached to this specification represent, by way of nonlimiting examples, some embodiments
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of .The invention.
In these drawings:
The figtl shows in section a vertical field tube boiler of a known type *
Fig.2 shows a similar section through a boiler according to the invention.
Fig. 3 shows a variant in which the chimney ends at the base of the hearth.
Fig. 4 is a section. through a tube according to the inventor.
FIG. 5 represents a grouping glode of tubes following the invention.
The known vertical field tube boilers compartmentalize a combustion chamber 2 disposed in the body 3 of the boiler which forms around the chamber 2 a casing o containing water forming part of the body of water to be vaporized extending up to at level A. The combustion chamber is provided, its upper part with a central chimney 2a passing through the boiler and leading to the external chimney 4.
Field tubes such as 5 plunge into the interior of the combustion chamber. They are arranged so as to intercept as well as possible the flow of gases which go to the chimney 2a. In order to ensure proper use of these gases, it is also known practice to place a screen suspended in the combustion chamber under the interior chimney 2a, forcing the gases to bypass it by licking the Field tubes.
According to the invention, the internal chimney 2a of the known boilers is omitted and replaced by an external chimney 5. As a result, Field tubes can be arranged in the central and upper part of the heating chamber.
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combustion, which accordingly increases the heating surface.
Another feature of the invention consists in extending the Field tubes upwards by a length corresponding to the mcins to the diameter of the chimney.
This is a further increase in the heating surface made possible by the lateral location of the chimney.
Another feature of the cossiste invention is to provide the combustion chamber 2 towards its upper part with an annular constriction 2a which produces a local annular widening of the water envelope surrounding said combustion chamber. The side chimney can open either the upper part of the combustion chamber as shown in fig.2 or. the lower part thereof as shown. fig. 3. In the latter case, a baffle 6 is made inside the combustion chamber.
A particular feature of the invention consists in producing this baffle at least for a large part of its extent in the gap existing between the tubes adjacent to the chimney. These latter tubes possibly hire the role of boiling tubes. The baffle can be made using refractory bricks.
The thread;. 4 shows in section a Field tube recommended according to the invention in which the outer wall 7 of the tube is provided with six radial fins 7a regularly spaced.
The grouping of these tubes inside a combustion ohamor can be achieved, still according to the invention. as shown in fig.5 where. it can be seen that these tubes are arranged in the manner of contiguous hexagonal cells.
In this case .the fins 7a converge in groups of three by making between them and the tubes of which they are part
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more or less tight channels for the passage of gases.
These fins considerably increase the heat exchange between gas and tubes.
In the case where finned tubes of the type which has just been described are used in boilers, according to the in- the e will ion, as shown for example in Figs. 2 and 3, a particularity of the The invention consists in the fact that the fins extend only as far as, some distance from the upper part of the combustion chamber.
It is thus that in the case of fig. 2 the fins could be stopped approximately at the level where the lower part of the chimney emerges, while in the case of fig. 3 the fins could be stopped approximately at the level where the lower part of the chimney emerges. level where. ends the upper part of the baffle 6.
-CLAIMS.