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'Appareil destiné au chauffage des liquides. "
La présente invention se rapporte à des appareils destinés à assurer le chauffage de liquides quelconques, @
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susceptibles d'être utilisés notamment soit comme chau- dières ordinaires, assurant réchauffement et la vaporisa- tion du liquide ainsi que le surchauffage de la vapeur pro- duite, soit comme appareils chimiques analogues aux appa- reils de cracking, pour faire subir une transformation au liquide (phase liquide ) ou à la vapeur produite par le liquide (phase vapeur).
Ces appareils destinée à être chauffés au moyen d'air comburant préalablement oomprimé sous une pression élevée, de préférence sensiblement égale à celle de la vapeur qu'ils produisent, suivant le système équipression, sont caractérisés en ce qu'ils comportent, d'une part, un foyer enfermé dans une enveloppe résistante soustraite à l'action des gaz chauds du foyer, de manière à conserver au métal qui la constitue une température suffisamment basse, et d'autre part, des éléments chauf- fants fixés sur l'enveloppe résistante du foyer, chaque élément chauffant étant constitué par au moins deux tubes à section circulaire concentriques et généralement deux ou trois tubes par élément suivant les cas.
Le nombre des éléments chauffants attenant à un même foyer est variable, suivant les applications; il peut être réduit à un, ou atteindre par exemple deux ou trois dizaines.
Dans le cas où les éléments chauffants comportent deux tubes concentriques, les gaz comprimés et chauds sor- tant du foyer à très forte température, circulent dans le tube central de chaque élément, les produits à chauffer, et éventuellement à vaporiser et à surchauffer, circulent dans l'espace annulaire compris entre le tube central et @
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le tube extérieur de chaque élément.
Quand l'élément chauffant comporte trois tubes con- centriques, il existe un grand nombre de dispositions possi- bleu; dans la plus généralement envisageable, le produit à chauffer, souvent à l'état liquide, circule dans le tube central, les gaz comprimés et chauds du foyer circulent dans l'espace annulaire contigu au tube central, le produit sortant du tube central et déjà partiellement chauffé ou vaporisé circule dans l'espace annulaire oontigu au tube extérieur del'élément. Dans d'autres dispositions particu- lières le tube central et l'espace annulaire extérieur peu- vent recevoir sur tout ou partie de leur longueur, soit un liquide différent du liquide à traiter, soit l'air comprimé destiné à l'alimentation du foyer.
Que les éléments chauffants soient à deux ou à trois tubes concentriques, on peut subdiviser l'élément, dans le sens de sa longueur, par des cloisons transversales par- tielles qui laissent ininterrompue la continuité du conduit donnant passage aux gaz chauds, mais divisent les conduits destinés au liquide ou aux produits à traiter en sections successives, chacune de ces sections étant affectée à une opération déterminée. Par exemple, dans le cas d'une chau- dière, une première section est affectée à la vaporisation, une deuxième section est affectée à la surchauffe, une troisième section, éventuellement, peut jouer le rôle d'un vaporisateur supplémentaire ou celui d'un économiseur
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échauffant l'eau d'alimentation, ou celui d'un réchauffeur de l'air de la combustion.
Il peut éventuellement exister plus de trois sections successives.
Suivant un mode d'exécution chaque élément chauf- fant comporte un tube extérieur renfermant plusieurs tu- bes intérieurs, en nombre'généralement quelconque, non concentriques. Les tubes intérieurs sont parcourus par les gaz du foyer et l'espace compris entre l'extérieur des tubes intérieurs et l'intérieur du tube extérieur reçoit les produits à chauffer.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple non limitatif, différents modes de réalisation de l'inven- tion.
La Fig. 1 est une coupe verticale médiane faite le long de l'axe du foyer qui est ici cylindrique, montrant deux éléments chauffants, l'un à deux tubes, l'autre à trois tubes concentriques; l'agencement est relatif, à titre d'exemple, à un appareil du type cracking.
La Fig. 2 est une coupe horizontale suivant la li- gne II-II de la fig.l avec une projection du foyer.
La Fig. 3 donne le détail d'un cloisonnement sépa- rant deux sections successives d'un élément chauffant à deux tubes concentriques ; le cas considéré, la section de gauche est vaporisatrice, la section de droite est affectée à la surchauffe.
La Fig. 4 donne le détail d'une bride dans le cas d'un joint sectionnant complètement un élément, par exemple, un élément à deux tubes.
La Fig. 5 donne l'ensemble du tracé d'un élément lorsque la longueur de cet élément est considérable.
La Fig. 6 donne l'ensemble du tracé d'un élément analogue quand on préfère lui laisser une forine rectiligne maigre sa longueur.
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Les Figs. 7 et 8 donnent le détail d'un accessoire permettant le démontage du tube intérieur d'un élément chauffant à deux tubes de forme non rectiligne.
La Fig. 9 donne le détail d'un agencement permettant le réglage de la température de surchauffe produite par un élément chauffant.
La Fig. 10 est relative à un dispositif de nettoya- ge automatique de la surface active des éléments chauffants.
La Fig. 11 est une coupe transversale d'un élé- ment chauffant, suivant une variante.
La Fig. 12 est une coupe partielle correspondante parallèle à l'axe.
La Fig. 13 est le schéma d'une variante.
Sur lèse Figs. 1 & 2, l'enveloppe résistante cylin- drique du foyer 1 est terminée, d'un côté, par une calotte sphérique 2 et, de l'autre, par un fond démontable 3; la calotte sphérique porte le brûleur 4, les conduits d'air primaire 6 et d'air secondaire 7, la bougie d'allumage 5, les arrivées d'air de la combustion 8. La calotte 2 est protégée contre la chaleur du foyer par la double enveloppe 11. Entre la calotte 2 et la double enveloppe 11 circule, par exemple., l'air du foyer ; un revêtement réfractaire 9 complète la protection. Le corps cylindrique du foyer 1 est muni d'une double enveloppe 10 ; entrele corps-du foyer et la double enveloppe circule, par exemple, le liquide à chauffer. On a figuré en 12 l'évacuation des scories du foyer, à l'état liquide.
L'élément chauffant à trois tubes concentriques comporte le tube central 13, le tube intermédiaire 14 et le tube extérieur 15. Le liquide à traiter entre dans le tube central par le tuyau d'arrivée 16 ; le tube central traverse tout le foyer, en sort en 17 à travers un presse @
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étoupe, et conduit le liquide à travers l'orifice 18 dans la double enveloppe du foyer d'où il ressort en 19 pour parcourir de bas en haut l'espace annulaire extérieur de l'élément chauffant à trois tubes concentriques, jusqu'à la chambre de réaction 21 dans laquelle il pénètre en 20.
Les gaz chauds, de leur coté, entrent dans l'espace annu- laire contigu au tube central en 22 et en ressortent en 23 pour être utilisés, par exemple, dans une turbine à gaz.
Une porte 28 permet la visite de l'élément chauffant.
L'élément à deux tubes concentriques comporte le tube intérieur 29 et le tube extérieur 30 : le produit à chauffer entre dans l'espace annulaire en 24 et sort de l'élément en 26, pour entrer dans la chambre de réaction 21; les gaz de la combustion entrent dans le tube central en 27 et en sortent par le tuyau 25. Par la disposition des tuyaux d'arrivée du liquide représentée en 19 et en 24, on imprime au lipide un mouvement fortement giratoire.
Sur la Fig. 3, relative à un élément chauffant type chaudière, à deux tubes concentriques, on voit le tube intérieur 29 qui offre un passage continu au gaz de la com- bustion; le tube extérieur 30 ménage, avec le tube 29, un espace annulaire muni d'une cloison 37 fixée sur la paroi extérieure du tube central; à gauche de cette cloison cir- cule l'émulsion d'eau et de vapeur qui, par les ouvertures 38 et l'orifice 31, passe dans le tuyau 32, puis dans le ballon d'eau et de vapeur 33. La vapeur saturée sort par
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le tuyau 34 et pénètre par l'orifice 35 et les ouvertures 36 dans l'espace annulaire à droite de la cloison 37.
A titre de variante, la même disposition peut être réalisée, comme il est indiqué en tirets, en établissant en 39 un joint permettant de couper l'élément chauffant, entre la section vaporisatrice et la section de surchauffe.
La solution de la figure 3 est évidemment générale et peut être utilisée quels que soient les rôles assignés aux sections de l'élément chauffant.
La Figure 4 représente une des deux brides d'un joint permettant de couper un élément chauffant, aux fins de démon- tage, sans interrompre ni le conduit central, qui est conti- nu, ni le conduit annulaire, qui se poursuit, à travers la bride, par les ouvertures 40 pratiquées dans cette bride; des ouvertures identiques étant également pratiquées dans la deuxième bride qui fait joint sur la première.
La Fig. 5 et la Fig. 6 se rapportent à une solution du plus haut intérêt. Cette solution est la suivante : par exemple, pour une chaudière suivant l'invention, et pour une pression de service suffisamment élevée, par exem- ple, pour une pression de 50 Kg-cm2 ou toute pression su- périeure, on adopte, pour le tube intérieur d'un élément chauffant à deux tubes concentriques, un diamètre suffisam- ment grand, soit, par exemple, 120 m/m ou plus;
si, en outre, on fait usage pour les gaz chauds d'une vitesse de circulation élevée, soit, par exemple, 80 mètres par seconde,
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ou plus, l'élément chauffant doit recevoir une longueur relativement considérable, pouvant atteindre 60 mètres ou plus, mais simultanément le coefficient moyen d'échange de chaleur, à travers la paroi du tube central, s'élève à 600.000 et même 800.000 calories par mètre carré et par heure. On arrive alors, avec un élément chauffant unique, à réaliser une puissance correspondant, par exemple, à 20.000 kw ; on peut même aller à 50.000 kw, sans atteindre de dimensions exagérées pour la section des tubes.
On peut ainsi réaliser des chaudières extrêmement simples ne deman- dant sensiblement aucun entretien et s'adaptant, en parti- culier, sans difficulté, à l'emploi du oharbon pulvérisé.
De telles chaudières peuvent ne comporter qu'un seul élément chauffant. On peut les réaliser comme des chaudières mono- tubulaires sans ballon de vapeur ; toutefois, l'adjonction d'un ballon de vapeur ne nécessite, comme on l'a vu par la fig. 3, que des aménagements si simples qu'il sera généra- lement préférable d'y recourir.
Les taux d'échange de chaleur extrêmement élevés auxquels on arrive ne sont rendus possibles que par le sys- tème équipression parce que ce système en soustrayant le tube central à toute contrainte mécanique, évite par cela même le danger du fluage du métal.
Pour réaliser des éléments chauffants de la longueur voulue avec le minimum d'encombrement, il est généralement avantageux de disposer ces éléments en spires, superposées
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ou accolées, chaque spire comprenant des éléments droits raccordés par des demi-cercles de rayon convenable pour éviter des pertes de charge excessives. Dans ce dispositif, le plus pratique consiste à constituer le tube intérieur par des éléments 'soudés les uns aux autres de bout en bout.
Les soudures sont établies en particulier à la jonction entre les parties droites et les parties circulaires. Le tube extérieur est muni de joints 41a, 41b, 42a, 42b en ces différents points. Au maximum, en un point sur chaque spire, on établit un manchon spécial 43, coupé en deux moitiés par un plan diamétral, comme il est indiqué en dé- tail sur les figures 7 et 8. Pour que, malgré cette coupure, les joints suivant les faces des brides 44 et 45 s'effec- tuent bien, la position correcte des deux demi manchons est assurée au moyen de deux broches de centrage parfaite- ment ajustées, 46 et 47. On comprend alors aisément qu'on puisse démonter sans peine le manchon 43, grâce à sa sec- tion en deux moitiés.
Ce manchon enlevé, on peut faire glisser le long de leur axe les éléments droits ou courbes du tube extérieur, de manière à ouvrir et faire bailler largement celui ou ceux des joints 41a, 41b, 42a, 42b qu'on désirera. Pour le démontage du tube central, on le scie au droit d'une ou de plusieurs soudures ainsi dégagées.
Pour le remontage, on rétablit la soudure grâce au même dégagement.
Comme cas particulier de la figure 5, on peut, à
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l'occasion, recourir à des spires sans parties droites, c'est-à-dire à des spires circulaires ou hélicoïdales.
La fig. 6 est relative au cas où malgré sa longueur l'élément chauffant est conservé rectiligne. Ce cas peut se présenter, en particulier, pour des appareils de crack- ing. Il faut, alors, prendre des précautions particulières pour assurer la libre dilatation du tube central dont la température est plus élevée que celle du tube extérieur, en évitant le flambage du premier.On y arrive, en faisant sortir le tube central du plateau terminal de l'élément, à, travers un presse étoupe 50 . Le tube central est, en ou- tre, mis en tension par un contrepoids 51 amarré au tube central en 52 par une chaîne enroulée sur une roue 53. Le tube extérieur est, bien entendu, muni de joints en tous les points 48 et 49 où il le faut.
Dans le cas des éléments disposés en spires, pour assurer la correcte dilatation du tube central, on donne à ce tube une longueur à froid plus courte et calculée de telle sorte que le tube, une fois dilaté, occupe sa position correcte.
Des cales sont soudées au tube central pour assurer son bon centrage.
Des ailettes sont fixées dans l'espace annulaire, sur la paroi extérieure du tube central, pour imprimer au fluide chauffé un mouvement de giration autour du tube' central.
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La Fig. 9 montre comment sur les éléments d'une chau- dière suivant l'invention, on peut établir un réglage pré- cis de la surchauffe en dérivant une partie réglable des gaz chauds de manière à court-circuiter tout ou partie de la section affectée à la surchauffe.
La branche inférieure de la figure 9 représente un tronçon de surchauffeur, en 60 est piquée une dérivation sur le tube intérieur 29 (tube des gaz);sur cette dérivation est installé un papillon de réglage, en fonte réfractaire 61 ; cette dérivation débouche en 62 dans une section vaporisa- trice de l'élément, laquelle commence à la cloison 63 sui- vant le dispositif normal. La dérivation toute entière et le papillon 61 sont entourés'd'une chemise d'eau grâce à un conduit 64 concentrique à la dérivation. L'eau à vapo- riser pénètre dans cette chemise par les orifices 65.
Après avoir parcouru la chemise, elle passe dans l'espace annulaire de la section vaporisatrice par les lumières 66.
Dans les éléments rectilignes, on peut établir ai- sément un système de nettoyage automatique de la surface active d'échange au contact avec le liquide à traiter.
La figure 10 en indique le principe: le tube extérieur 30 tourne autour de l'axe de l'élément, il porte un système de grattoirs élastiques, tels que 69 qui grattent sur toute la surface extérieure du tube central 29.
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Dans la variante des Figs. 11 et 12, 70 est le tube extérieur, 72, 73, 74 ot 75 sont les tubes inté- rieurs, ici, au nombre de quatre à titre d'exemple. Les tubes intérieurs peuvent être identiques ou non.
Sur la Figure 12 on voit en 70, le tube extérieur et en 73 et 74 deux des tubes intérieurs. 77 est une cloison qui laisse continus les conduits des gaz chauds et qui sépare, à gauche, un tronçon par exemple vaporisa- teur de l'élément, et à droite un tronçon, par exemple surchauffeur.
Les éléments chauffants peuvent recevoir toutes les formes précédemment décrites dans le Brevet princi- pal et les Certificats d'addition.
Au lieu que les tubes intérieurs aient leurs axes parallèles à celui du tube extérieur, on peut disposer ces tubes 72, 73, 74,75 en hélices à pas allongé autour de l'axe du tube central 70, comme indiqué schématiquement en figure 13. Cette disposition est de nature à améliorer les coefficients d'échange.
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'Apparatus intended for heating liquids. "
The present invention relates to apparatus intended for heating any liquids, @
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capable of being used in particular either as ordinary boilers, ensuring the heating and vaporization of the liquid as well as the superheating of the vapor produced, or as chemical apparatus similar to cracking apparatus, to undergo a transformation to the liquid (liquid phase) or to the vapor produced by the liquid (vapor phase).
These devices intended to be heated by means of combustion air previously oomompressed under a high pressure, preferably substantially equal to that of the steam which they produce, according to the pressure equalization system, are characterized in that they comprise, of a on the one hand, a hearth enclosed in a resistant envelope withdrawn from the action of the hot gases of the hearth, so as to keep the metal which constitutes it a sufficiently low temperature, and on the other hand, heating elements fixed on the envelope heating element, each heating element consisting of at least two tubes with concentric circular section and generally two or three tubes per element depending on the case.
The number of heating elements adjoining the same fireplace varies, depending on the application; it can be reduced to one, or reach for example two or three tens.
In the case where the heating elements comprise two concentric tubes, the compressed and hot gases leaving the hearth at very high temperature circulate in the central tube of each element, the products to be heated, and possibly to vaporize and to superheat, circulate in the annular space between the central tube and @
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the outer tube of each element.
When the heating element has three concentric tubes, there are a large number of possible arrangements; in the most generally conceivable way, the product to be heated, often in the liquid state, circulates in the central tube, the compressed and hot gases from the hearth circulate in the annular space adjacent to the central tube, the product leaving the central tube and already partially heated or vaporized circulates in the annular space adjacent to the outer tube of the element. In other particular arrangements, the central tube and the outer annular space can receive, over all or part of their length, either a liquid other than the liquid to be treated, or the compressed air intended for supplying the furnace. .
Whether the heating elements have two or three concentric tubes, the element can be subdivided, in the direction of its length, by partial transverse partitions which leave uninterrupted the continuity of the duct giving passage to the hot gases, but divide the conduits intended for the liquid or the products to be treated in successive sections, each of these sections being assigned to a determined operation. For example, in the case of a boiler, a first section is assigned to vaporization, a second section is assigned to superheating, a third section, possibly, can play the role of an additional vaporizer or that of an economizer
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heating the feed water, or that of a combustion air heater.
There may possibly be more than three successive sections.
According to one embodiment, each heating element comprises an outer tube containing several inner tubes, in any number of generally any, non-concentric. The interior tubes are traversed by the gases from the hearth and the space between the exterior of the interior tubes and the interior of the exterior tube receives the products to be heated.
The appended drawings show, by way of non-limiting example, various embodiments of the invention.
Fig. 1 is a vertical median section taken along the axis of the hearth which is here cylindrical, showing two heating elements, one with two tubes, the other with three concentric tubes; the arrangement relates, by way of example, to an apparatus of the cracking type.
Fig. 2 is a horizontal section taken along line II-II of FIG. 1 with a projection of the hearth.
Fig. 3 gives the detail of a partition separating two successive sections of a heating element with two concentric tubes; in the case considered, the left section is vaporizing, the right section is assigned to overheating.
Fig. 4 gives the detail of a flange in the case of a joint completely severing an element, for example, an element with two tubes.
Fig. 5 gives the entire layout of an element when the length of this element is considerable.
Fig. 6 gives the whole outline of an analogous element when we prefer to leave it a rectilinear forine thin its length.
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Figs. 7 and 8 give the detail of an accessory allowing the removal of the inner tube of a heating element with two tubes of non-rectilinear shape.
Fig. 9 gives the detail of an arrangement allowing the adjustment of the superheating temperature produced by a heating element.
Fig. 10 relates to a device for automatically cleaning the active surface of the heating elements.
Fig. 11 is a cross section of a heating element, according to an alternative.
Fig. 12 is a corresponding partial section parallel to the axis.
Fig. 13 is the diagram of a variant.
On lese Figs. 1 & 2, the cylindrical resistant casing of the hearth 1 is terminated, on one side, by a spherical cap 2 and, on the other, by a removable bottom 3; the spherical cap carries the burner 4, the primary air 6 and secondary air 7 ducts, the spark plug 5, the combustion air inlets 8. The cap 2 is protected against the heat of the hearth by the double envelope 11. Between the cap 2 and the double envelope 11 circulates, for example., the air from the fireplace; a refractory lining 9 completes the protection. The cylindrical body of the fireplace 1 is provided with a double envelope 10; between the body-of the hearth and the double jacket circulates, for example, the liquid to be heated. The slag evacuation from the hearth, in the liquid state, is shown at 12.
The heating element with three concentric tubes comprises the central tube 13, the intermediate tube 14 and the outer tube 15. The liquid to be treated enters the central tube through the inlet pipe 16; the central tube goes through the whole hearth, comes out at 17 through a press @
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packing, and leads the liquid through the orifice 18 in the double casing of the furnace from which it emerges at 19 to travel from bottom to top the outer annular space of the heating element with three concentric tubes, until reaction chamber 21 into which it enters at 20.
The hot gases, for their part, enter the annular space contiguous to the central tube at 22 and exit therefrom at 23 to be used, for example, in a gas turbine.
A door 28 allows the heating element to be visited.
The element with two concentric tubes comprises the inner tube 29 and the outer tube 30: the product to be heated enters the annular space at 24 and leaves the element at 26, to enter the reaction chamber 21; the combustion gases enter the central tube at 27 and exit via the pipe 25. By the arrangement of the liquid inlet pipes shown at 19 and 24, the lipid is imparted a strongly gyratory movement.
In Fig. 3, relating to a boiler-type heating element, with two concentric tubes, the inner tube 29 can be seen which provides a continuous passage for the combustion gas; the outer tube 30 forms, with the tube 29, an annular space provided with a partition 37 fixed to the outer wall of the central tube; to the left of this partition circulates the water and steam emulsion which, through the openings 38 and the orifice 31, passes into the pipe 32, then into the water and steam tank 33. The saturated steam goes out
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the pipe 34 and enters through the orifice 35 and the openings 36 into the annular space to the right of the partition 37.
Alternatively, the same arrangement can be made, as indicated in dashed lines, by establishing at 39 a seal for cutting the heating element, between the vaporizer section and the superheat section.
The solution of Figure 3 is obviously general and can be used regardless of the roles assigned to the sections of the heating element.
Figure 4 shows one of the two flanges of a gasket making it possible to cut a heating element, for the purposes of disassembly, without interrupting either the central duct, which is continuous, or the annular duct, which continues through. the flange, through the openings 40 made in this flange; identical openings also being made in the second flange which is joined to the first.
Fig. 5 and FIG. 6 relate to a solution of the highest interest. This solution is as follows: for example, for a boiler according to the invention, and for a sufficiently high operating pressure, for example, for a pressure of 50 kg-cm2 or any higher pressure, one adopts, for the inner tube of a heating element with two concentric tubes, of a sufficiently large diameter, ie, for example, 120 m / m or more;
if, in addition, a high circulation speed is used for hot gases, for example 80 meters per second,
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or more, the heating element should receive a relatively considerable length, up to 60 meters or more, but simultaneously the average coefficient of heat exchange, through the wall of the central tube, amounts to 600,000 and even 800,000 calories per square meter and per hour. We then arrive, with a single heating element, to achieve a power corresponding, for example, to 20,000 kw; we can even go to 50,000 kw, without reaching exaggerated dimensions for the section of the tubes.
It is thus possible to produce extremely simple boilers requiring substantially no maintenance and adapting, in particular, without difficulty, to the use of pulverized coal.
Such boilers may have only one heating element. They can be made as monotubular boilers without a steam tank; however, the addition of a steam balloon does not require, as seen in FIG. 3, that such simple arrangements that it will generally be preferable to use them.
The extremely high heat exchange rates which one arrives at are only made possible by the equal-pressure system because this system, by removing the central tube from any mechanical stress, thereby avoids the danger of metal creep.
To produce heating elements of the desired length with the minimum of bulk, it is generally advantageous to arrange these elements in turns, superimposed
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or contiguous, each turn comprising straight elements connected by semi-circles of suitable radius to avoid excessive pressure drops. In this device, the most practical consists in constituting the inner tube by elements' welded to each other from end to end.
The welds are established in particular at the junction between the straight parts and the circular parts. The outer tube is provided with seals 41a, 41b, 42a, 42b at these various points. At most, at one point on each turn, a special sleeve 43 is established, cut into two halves by a diametral plane, as shown in detail in Figures 7 and 8. So that, despite this cut, the seals Depending on the faces of the flanges 44 and 45, the correct position of the two half sleeves is ensured by means of two perfectly adjusted centering pins, 46 and 47. It is then easy to understand that it is possible to disassemble without barely the sleeve 43, thanks to its section in two halves.
Once this sleeve has been removed, the straight or curved elements of the outer tube can be slid along their axis, so as to open and widely open the one or more of the joints 41a, 41b, 42a, 42b that one wishes. To dismantle the central tube, it is sawn to the right of one or more welds thus released.
For reassembly, we re-establish the weld thanks to the same clearance.
As the particular case of FIG. 5, we can, at
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occasionally, use turns without straight parts, that is to say circular or helical turns.
Fig. 6 relates to the case where despite its length the heating element is kept rectilinear. This case may arise, in particular, for cracking devices. Special precautions must then be taken to ensure the free expansion of the central tube, the temperature of which is higher than that of the outer tube, avoiding buckling of the first. This is achieved by making the central tube come out of the end plate of the element, through a cable gland 50. The central tube is, moreover, put under tension by a counterweight 51 anchored to the central tube at 52 by a chain wound on a wheel 53. The outer tube is, of course, provided with seals at all points 48 and 49. where it is needed.
In the case of elements arranged in turns, to ensure the correct expansion of the central tube, this tube is given a shorter cold length calculated so that the tube, once expanded, occupies its correct position.
Wedges are welded to the central tube to ensure proper centering.
Fins are attached in the annular space on the outer wall of the central tube to gyrate the heated fluid around the central tube.
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Fig. 9 shows how, on the elements of a boiler according to the invention, a precise adjustment of the superheating can be established by deriving an adjustable part of the hot gases so as to short-circuit all or part of the section assigned to overheating.
The lower branch of FIG. 9 represents a superheater section, at 60 a by-pass is stitched on the inner tube 29 (gas tube); on this by-pass is installed an adjustment butterfly, in refractory cast iron 61; this bypass opens at 62 into a vaporizing section of the element, which begins at partition 63 following the normal device. The entire bypass and the butterfly 61 are surrounded by a water jacket through a duct 64 concentric with the bypass. The water to be vaporized enters this jacket through orifices 65.
After going through the shirt, it passes into the annular space of the vaporizer section through the lights 66.
In rectilinear elements, it is easy to set up an automatic cleaning system for the active exchange surface in contact with the liquid to be treated.
Figure 10 shows the principle: the outer tube 30 rotates around the axis of the element, it carries a system of elastic scrapers, such as 69 which scrape over the entire outer surface of the central tube 29.
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In the variant of Figs. 11 and 12, 70 is the outer tube, 72, 73, 74 and 75 are the inner tubes, here four in number by way of example. The inner tubes may or may not be identical.
In Figure 12 we see at 70, the outer tube and at 73 and 74 two of the inner tubes. 77 is a partition which leaves the hot gas conduits continuous and which separates, on the left, a section, for example a vaporizer, from the element, and on the right a section, for example a superheater.
The heating elements can take any of the shapes previously described in the Main Patent and Certificates of Addition.
Instead of the inner tubes having their axes parallel to that of the outer tube, these tubes 72, 73, 74.75 can be arranged in elongated helixes around the axis of the central tube 70, as shown schematically in FIG. 13. This provision is likely to improve the exchange coefficients.