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Perfectionnements apportés au flux dans les circuits en pa- rallèle de chaudières aquatubulaires.
La présente invention se rapporte au réglage du flux d'eau dans les circuits en parallèle faisant partie d'une chau- dière, chacun de ces circuits étant constitué par un certain nombre de tubes parallèles, comme c'est généralement le cas dans les générateurs à vapeur ou chaudières aquatubulaires.
Dans les générateurs de vapeur aquatubulaires à flux for- cés et contrôlés notamment dans ceux dont l'agent actif circule le long des surfaces de chauffe en une quantité qui excède la vaporisation, on emploie une pompe de circulation qui aspire l'eau en un point approprié, généralement le réservoir, et
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refoule celle-ci, sous une pression légèrement plus élevée aux circuits ou sections de la chaudière. La pression supplémen- taire développée par la pompe de circulation refoule l'eau à travers la chaudière, la valeur de la pression requise étant déterminée par la résistance opposée au flux par la tuyauterie extérieure, les tubes de la chaudière et les dispositifs dis- tributeurs-doseurs connus, prévus à l'entrée des tubes de la chaudière.
Comme on le sait, ces dispositifs doseurs servent à assurer à chaque tube individuel la quantité prédéterminée d'eau, selon son emplacement dans la chaudière et son absorp- tion de chaleur ; ces dispositifs sont convenablement établis ils éliminent le risque de fluctuation de flux dans les tubes individuels en fonction de la charge de la chaudière ou, dans des cas extrêmes, l'interruption du flux et le renverse- ment de celui-ci dans certaines conditions.
Dans de telles chau- dières, la pression de la pompe doit être suffisante pour vain- cre la résistance opposée par la tuyauterie extérieure et par les tubes de la chaudière qui présentent la résistance la plus élevée, par exemple ceux qui se distinguent par une grande lon- gueur ou une grande absorption de chaleur, ou les deux, et celle- due à la perte de pression causée par les dispositifs de dosage de ces tubes à résistance élevée.
De ce fait, d'autres tubes ou circuits de la chaudière, qui offrent une moindre résistance au flux en raison de leur emplacement dans la chaudière ou pour des raisons de construction, ou encore à cause de leur moindre absorption de chaleur, ou, finalement, par suite de la combinai- son de ces facteurs, obtiendront moins que leur part d'eau,sauf si leur dispositif distributeur-doseur sont calculés et établis en vue d'absorber le surplus de pression disponible.
L'inconvénient de ce système connu réside dans le fait que les ajutages ou orifices associés avec de tels circuits à faible résistance présentent des ouvertures de passage de très
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petit diamètre et) par conséquent, sont facilement obstruées par des particules de paillettes d'oxyde,de tartre ou de toutes autres matière étrangère qui peut pénétrer dans la chaudière.
La seule manière d'éviter de tels ajutages ou orifices de fai- ble diamètre consistent à augmenter la longueur de tels éléments, augmentant ainsi, la résistance du tube. Ceci offre à son tour l'inconvénient que les éléments en question présentent une forme compliquée et encombrante et sont difficiles à drainer et à mon- ter.
La présente invention élimine les difficultés ci-dessus et, de plus offre des avantages nouveaux et généraux qui s'ap- pliquent également jusqu'à un certain point aux chaudières à circulation naturelle.
L'invention consiste en une chaudière aquatubulaire à circulation forcée, comportant plusieurs circuits en parallèle, dont chacun est constitué par un nombre de tubes reliés en pa- rallèle à un collecteur, des orifices étant prévus dans le tube d'alimentation du collecteur ou des collecteurs communs, ces orifices étant capables d'absorber la pression en excès dévelop- pée par la pompe de circulation et disponible, après avoir vain- cu toutes les résistances du circuit envisagé,en vue de la cir- culation, dans ce circuit, de la quantité d'eau déterminée pour celui-ci, les orifices précités agissant seuls ou conjointement avec des dispositifs distributeurs-doseurs prévus dans les tubes et situés dans l'entrée du tube ou près de celle-ci.
Selon une variante, un ou plusieurs circuits, mais non la totalité de ceux-ci, sont munis, à l'entrée, ou près de celle- ci, de chacun des tubes parallèles faisant partie du ou des cir- cuits, d'un dispositif distributeurèdoseur capable d'absorber la pression en excès développée par la pompe de circulation et disponible, après avoir vaincu toutes les résistances du circuit envisagé, en vue de la circulation, dans ce circuit de la quan-
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tité d'eau déterminée pour ce dernier, les autres circuits en parallèle étant munis d'orifices dans le tuyau d'alimentation du ou des collecteurs.
L'invention est représentée à titre d'exemple dans les dessins annexés dans lesquels:
La figure 1 est une élévation latérale schématique d'un générateur de vapeur à circulation forcée et contrôlée selon l'invention, et
La figure 2 est un exemple de montage d'ajutages dans les entrées des tubes d'eau, et de diaphragmes perforés dans les tu- bes d'alimentation.
Dans la figure 1, le générateur de vapeur ou la chaudière comporte un réservoir 1, des tuyaux d'aspiration de pompe 2 et une ou plusieurs pompes de circulation 3 d'un type suffisant pour refouler le volume d'eau voulu et capable de développé une pression suffisante pour vaincre toutes les résistances au flux opposées par la chaudière et sa tuyauterie. L'eau refoulée par la pompe est conduite vers les différents circuits en parallèle de la chaudière, composés de faisceaux tubulaires 4, 5, 5a, 5b, 6, 7, 8, 9 et 10 à l'aide de collecteurs-distributeurs 11,12, 13, 14, 15, 16, 17, et 18.
La vapeur engendrée dans les tubes, ainsi que le surplus d'eau se dirigent vers le réservoir l,soit directement par les tubes de liaison 19, 20, 21, 22, soit par les collecteurs-récepteurs 23, 24, 25, 26, dont les liaisons a- vec le réservoir ne sont pas montrées. L'eau en excès est à nou- veau aspirée dans le réservoir et mise en circulation comme dé- crit ci-dessus, la vapeur saturée étant soutirée vers les dispo- sitifs d'utilisation à partir de 27 ou conduite vers le surchauf feur 28 par l'intermédiaire du collecteur d'entrée du surchauf feur 29, la vapeur surchauffée étant soutirée vers les disposi- tifs d'utilisation à partir du collecteur de sortie 30 du eur- chauffeur.
Les chiffres 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 et 38 dési-
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gnent des tubes d'alimentation allant de la pompe de circula- tion 3 vers les divers circuits en parallèle de la chaudière.
L'installation peut comprendre une ou plusieurs ou même toutes les variantes envisagées, elle peut même comprendre ou un ou plusieurs circuits de tubes connus décrits ci-dessus.
Par exemple, le circuit 2, 3, 35, 15, 6, 7, 19 dont question plus haut, est établi de la manière classique connue. L'absorp- tion des tubes parallèles 6, 7, étant connue, chacun d'eaux se voit attribuer une quantité d'eau déterminée, le collecteur- distributeur 15 étant alimenté en la quantité totale d'eau re- quise pour tous les tubes 6, 7. Après avoir calculé la résistan- ce des tubes 6, 7 et des tubes d'alimentation et de refoulement 35 et 19 y associés, on peut calculer les dimensions de l'ouver- ture de l'ajutage 40 qui absorbe la pression voulue.
En supposant que les tubes 6, 7, opposent une résistance plus élevée que n'im- porte quels autres tubes de la chaudière, la pression absorbée par les ajutages 40 à l'entrée de chaque tube 6 quittant le col- lecteur 15, ainsi que toutes les autres résistances de ce circuit égalent la pression engendrée par la pompe de circulation.
Le circuit 3, 11, 4 et 23 peut comporter des tubes paral- lèles 4 disposés d'une manière simple et à direction constamment montante, de manière à garantir une circulation naturelle à tou- tes les changes. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir des aju- tages aux entrées des tubes, mais l'on prévoit un orifice 41 ou autre dispositif doseur dans le tube 31, assurant ainsi à l'en- semble de la section 4 une proportion déterminée de la quantité d'eau fournir par ma ou les pompes, tout en absorbant la pression en excs mentionnée plus haut.
Le circuit 2, 3, 32, 5, 24, et 2, 3, 33, 5a, 25 et 2, 3, 34, 5b, 26 peut être disposé en parallèle et, dans ce cas, les tubes 5, 5a et 5b sont munis d'ajutage 39, 42, 43, à chaque entrée, tandis que des orifices 44, 45, 46, respectivement, sont
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prévus dans les tubes d'alimentation 32, 33, 34. Les ajutages 39, 42, 43 peuvent présenter des dimensions identiques ou dif- férentes suivant les besoins en eau des tubes 5, 5a, 5b; de même les orifices 44, 45, 46 peuvent présenter des dimensions identi- ques ou différentes, suivant les besoins en eau des tubes prévus respectivement en 5, 5a et 5b.
Le côté de la paroi couvert par les tubes 5, 5a et 5b peut être prévu de telle façon que les absorptions de chaleur en différents points de la paroi soient suffisamment différentes pour qu'il soit recommandable de subdi- viser la paroi en sections et d'assurer à chacune de celles-ci une quantité d'eau correspondante à ses nécessités. Dans ce cas, les ajutages 39, 42 et 43 seuls sont incapables d'absorber le surplus de la pression de la pompe, ce qui ne peut être assuré que conjointement par les ajutages et les orifices 39 et 44, 42 et 45, 43 et 46, lorsque ceux-ci présentent des dimensions appropriées.
Les circuits 2, 3, 36, 16, 8, 20 sont pourvus de deux ajutages 47, 48 disposés en série à l'entrée ou à proximité de celle-ci, de chaque tube faisant partie du circuit 8, là où il quitte le collecteur 16, ces ajutages présentant des dimensions identiques ou différentes et étant incapables d'absorber seul le surplus de pression disponible, dans lequel cas on prévoit un orifice 49 dans le tuyau 36 qui alimente tous les tubes quit- tant le collecteur 16, cet orifice présentant des dimensions tell les que les ajutages 47 et 48, conjointement avec l'orifice 49 sont à même d'absorber le surplus de pression disponible.
Les circuits 2, 3, 37, 17, 9, 21 et 2, 3, 38, 18, 10, 22 représentent d'autres variantes. Le premier comporte deux orifi- ces 50, 51 en série dans le tuyau d'alimentation 37, sans que l'on prévoie des ajutages quelconques dans les entrées des tubes individuels 9, tandis que le second comporte des ajutages 52, 53 en série, prévus dans les entrées de tous les tubes individuels 10, sans qu'il y ait un orifice supplémentaire dans les tuyaux
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d'alimentation 38. Dans ces circuits, ainsi que dans tous les autres, la somme des pressions absorbées par les orifices ou ajutages est égale au surplus de pression disponible à cet effet.
La figure 2 montre, à plus grande échelle, une coupe d'un collecteur-distributeur 54. Un tuyau d'alimentation 55 est muni d'un diaphragme perforé 56 prévu dans un emplacement appro- prié. Les tubes 57 sont munis des deux ajutages 58 et 59 en sé- rie à l'entrée des tubes ou à proximité de celle-ci. Ceci est une disposition-type et sert à illustrer les diverses combinai- sons possibles, à savoir: soit sans diaphragme perforé soit un ou plusieurs de ceux-ci en série dans le tuyau d'alimentation et pas d'ajutages, ou conjointement avec un ou plusieurs ajutages en série fixés dans les tubes.
REVENDICATIONS.
1.- Chaudière aquatubulaire, plus spécialement à circulation forcée, comportant plusieurs circuits en parallèle, dont chacun comprend un nombre de tubes reliés en parallèle à un collecteur, caractérisée par la prévision d'orifices dans le tube d'alimenta- tion du ou des collecteurs communs, ces orifices étant capables d'absorber la pression en excès développée par la pompe de cir- culation et disponible, après avoir vaincu toutes les résistan- ces du circuit envisagé, en vue de la circulation de la quantité d'eau déterminée dans ce circuit, les orifices précités agissant seuls ou conjointement avec des dispositifs distributeurs-doseurs prévus dans les tubes et situés dans l'entrée du tube ou près de celle-ci.