<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux chaudières, tubulures. ------------
Cette invention concerne des perfectionnements aux chaudières tubulaires du type décrit dans le'brevet belge n .434096 etparticulièrement aux chaudières du type com- portant un séparateur de vapeur et de linuide constitua par un corps cylindrique sous pression présentant une chambre de vapeur et contenant un certain nombre de séparateurs centri- fuges destines à recevoir des courants de liquide et de va- peur et à séparer sous l'action de la,force centrifuge le liquide de la vapeur pour refouler ensuite le liquide sépare dans une section à liauide du système circulatoire de la chau- dière,
chaque séparateur centrifuge comprenant une chambre de tourbillonnement ayant la forme d'un tambour pourvu d'une entrée latérale tangentielle ou approximativement tangentielle; d'une sortie de liquide en un endroit du tambour situé radia- lement à l'extérieur et décale axialement par rapport à l'en- trée, et d'une sortie de vapeur en communication'avec l'espa- ce central du tambour et du côté de l'entrée opposé à la sortie . du liquide. L'invention a pour objet des séparateurs centri- fugesperfectionnés destinés à être employés dans ces chaudières.
Un-séparateur centrifuge suivant la présente inven- tion propre à être employé dans une chaudière tubulaire du genre spécifié est caractérisé par une chambre de tourbillon- nement présentant une entrée périphérique pourvue d'un dis- positif en forme de grille divisant l'entrée en un: certain nombre d'entrées tangentielles ou approximativement tangen- tielles.
Suivant un mode d'exécution de l'invention, l'entrée s'étend sur le tiers ou approximativement le tiers de la périphé- rie du tambour, tandis que la,hauteur et le diamètre de la chambre de tourbillonnement sont approximativement égaux.
On décrira l'invention ci-après, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
Figure 1 est,une coupe verticale partiellement sché- matique d'un générateur' de vapeur à haute pression auquel l'invention est appliquée.
<Desc/Clms Page number 2>
Figure 2 est une coupe transversale du corps cylin- drique intermédiaire à vapeur et eau suivant la figure 1, mon-
EMI2.1
tra.nt un séparateur centrifuge en place à l'intérieur du corps cylindrique;
EMI2.2
Figure 3 est une vue en Élvation d'un séparateur centrifuge dont certaines parties sont arrachées pour montrer les différentes sorties pour la. vapeur séparée et l'eau séparée;
Figure 4 est une coupe horizontale suivant la ligne 4-4 de la. figure 3;
Figure 5 est une coupe verticale longitudinale à travers le corps cylindrique intermédiaire de vapeur et d'eau; et
Figure 6 est une coupe horizontale' du corps cylindrique suivant la ligne 6-6 de la figure 5.
Le générateur de vapeur représente sur la figure 1 des dessins est un générateur de grande capacité à haute
EMI2.3
pression. Le gênerateur comporte un foyer ou chambre de e corn- bustion primaire 10, chauffée à hautes températures par des brûleurs 12, et les gaz de la combustion passent du fond du foyer à la partie inférieure de la seconde chambre de combus- tion 14 où la chaleur de rayonnement est transmise aux tubes
EMI2.4
des parois de ''e.nière à y engendrer de la vapeur, tandis qu'au delà de la chambre de combustion 14, les gaz de combustion passent successivement sur les tubes de l'écran 16, les tubes
EMI2.5
du surcbauffeur 18 et l'economiseur 20.
Au-dessus de l'4cono=iseur 20 se trouve le corps cylindrique principal de vapeur et d'eau 22, d'où la vapeur est conduite au surchauffeur 18 et en avant de ce corps cylin-
EMI2.6
drioue se trouve le corps supérieur inter11diire 34. Les tubes de l'écran 16 sont raccordés directement à ce dernier corps et les tubes d'eau formant le fond, les côtés et le ciel du
EMI2.7
foyer 10 et de la chambre de cor'bustion 14 sont pourvus de connexions telles que la majeure partie de la vapeur et de l'eau refoulée de ces tubes passe directement dans le corps 24.
Le séparateur centrifuge représenta sur les figures ?
EMI2.8
et 4 des dessins comprend une chambre de tourbillonnenent cylindrioue 26 pourvue d'une entrée latérale pour un mélange de vapeur et d'eau. La chambre est ouverte à. son sommet pour former une ouverture sensiblement circulaire 28 pour la sortie
EMI2.9
de la vapeur sGn2rrîe et le fond de la chambre est fcrm par une planve de fond ',6 â l'exception d'un passage annulaire p, riphrri0ue 30 pour la sortie de l'eau.
Le dia--1ètrù de 10 pl<mnue 76 est inférieur au di"!.:1'ètre interne de If chanbrc de tourhillonne,,ent d'une nuantitl gale su double de l 12rgnur des aubes de guidage hélicoïdales -'-G qui sont disposées d?'ns le passage annulaire entre le rebord SI s'/tendnt de haut en bas sur la plane 30 et le prolongement de la paroi litrnl-0 de la chambre de tovrbillonnerent.
En vue de réduire eu mini(1U''' l'obstruction de l'espace à l'intérieur du corps cylindrinue 24 par les séparateurs centrifuges, et d'assurer un pouvoir de circulation adéouet, le diamètre d'un séparateur est à peu près aussi grand que sa longueur axiale et son entrée pour le mélange de vapeur et
EMI2.10
d'eau s'étend sur une grande partie du p0ri111ètre de 7¯ chambre de tourbillonnement. Comme le, montre la fj g1.1rr> 4 des dessins, cette entrfe, indi0u0e d'une façon g±n6rrle par le chiffre 42,
<Desc/Clms Page number 3>
s'étend sur un tiers de la circonférence ou du périmètre de la chambre de tourbillonnement.
L'entrée de la chambre de tourbillonnement est pourvue d'une série d'aubes 44 à 51 qui sont disposées en substance tangentiellement par rapport à la chambre de tourbillonnement et sont montées dans leurs positions de fonctionnement sur un rebord inférieur courbe 52 fixé à la paroi latérale de la chambre d.e tourbillonnement et un rebord ou jante supérieur courbe 54 fixé au sommet de la chambre de tourbillonnement.
Le corps cylindrique 24 est subdivisé en deux compar- timents.58 et 70 par un dispositif comportant des plaoues formant la paroi 56 et des plaques d'extrémité appropriées. Le compartiment 58 entre la paroi 56 et la partie adjacente de la paroi du corps, reçoit un mélange de vapeur et d'eau par les tubes montants 60 à 68, tandis que les espaces de vapeur et d'eau du corps se trouvent dans le compartiment ou chambre 70 du corps cylindrique.
Comme c'est représenté sur les figures 2, 5 et 6, des plaques 72 sont disposées sur le bord supérieur de la paroi 56 pour former des battées ou plateaux de support destinés à re- cevoir les rebords 52 d'une rangée longitudinale de séparateurs centrifuges 26 présentant la forme représentée sur les figures
3'et 4, et la totalité du mélange de vapeur et d'eau refoulé dans la chambre 58 est contrainte de passer par les 'entrées des séparateurs en raison des membranes 59 entre les séparateurs centrifuges adjacents, et du profilé en U 78 dont la surface inférieure s'adapte étroitement sur le bord 54 de l'entrée.
En service, le mélange de vapeur et d'eau est refoulé à grande vitesse dans le compartiment d'entrée 58 du corps cylindrique par les tubes 60 à 64 de l'écran et les tubes 65 à
68 amenant la. vapeur et l'eau des parois du foyer. Ainsi, la pression qui règne à l'intérieur de la chambre 58 a pour effet de refouler la vapeur et l'eau à travers les entrées tangen- tielles formées entre les aubes 44 à 51 à l'admission dans la chambre de tourbillonnement.
Cette action provoque un tourbillonnement du fluide à l'intérieur de chaque chambre de tourbillonnement et la force centrifuge produit la séparation de la vapeur et de l'eau. La vapeur séparée s'élève à travers les sorties de vapeur de grand diamètre 28 des séparateurs pour pénétrer dans la chambre de vapeur 80 du corps cylindrique et passe de là à travers les tubes de circulation 82 à 84 dans la chambre de vapeur du corps cylindrioue 22 où une nouvelle et pour ainsi dire complète séparation de vapeur et d'eau est effectuée par un dispositif approprié.
L'eau séparée quitte les chambres de tourbillonnement par les sorties annulaires 30 avec une telle vitesse que les séparateurs centrifuges peuvent fonctionner en surmontant une pression considérable qui pourrait autrement faire pénétrer l'eau de l'espace d'eau du corps cylindriaue dans les chambres de tourbillonnement et y réduire les espaces de séparation.
L'eau séparée refoulée dans le corps cylindrique 24 passe de ce dernier à ses extrémités, dans les tubes descendants de grand diamètre 86 et 88 et de là dans les collecteurs à la partie inférieure du foyer 10 et de la chambre de combustion 14.
@
<Desc/Clms Page number 4>
Les dispositifs séparateurs décrits ci-dessus sont suffisants pour faire face à des débits élevas de mélanges de fluides ; les séparateurs centrifuges fonctionnent en ne donnant lieu qu'à une faible perte de charge et leur forme est telle
EMI4.1
qu'ils peuvent être logés dans un corps cylindrique à haute pression de faible diamètre.
La disposition des séparateurs centrifuges dans le corps cylindrioue intermédiaire a pour effet d'améliorer notablement la, circulation dans la chaudière et permet à celle-ci de fonctionner avec un niveau d'eau dans le corps cylindrique
EMI4.2
plus élevé qu'il n'est possible autrement, tout en fournissant encore de la vapeur sèche.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Séparateur centrifuge destiné à être employé dans une chaudière tubulaire du genre spécifia, caractérisé par une
EMI4.3
ch9' 'bre de tourbillonnement pourvue d'une entrée priphr;riaue munie d'un dispositif en forme de grille subdivisant l'ouverture d'admission en un certain nombre d'entrées tangentielles ou sensiblement tangen'tielles.