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Elément tubulaire pour la formation de chaudières à vapeur, économisateurs ou appareils similaires.
La présente invention concerne un élément tubulaire pour la formation de chaudières à vapeur, économisateurs ou appareils similaires comportant des tubes auxiliaires munis d'organes d'assemblage amovibles à encombrement minimum et à refroidisse- ment automatiquede la chaudière, l'économisateur ou tout autre appareil similaire réalisé avec ces éléments.
Il est à noter que dans les chaudières du type à tubes d'eau et à forte évaporation, lorsqu'elles ne sont pas alimen- tées à l'eau distillée, ces tubes et spécialement les tubes de descente, sont soumis à une incrustation rapide. Il est quel- quefois possible de remuer ces incrustations en les rendant so- lubles à l'aide d'agents chimiques ainsi qu'il est démontré dans un ultérieur brevet du même auteur ; cependant il arrive assez souvent que dans les installations peu soignées ou dans celles où l'on emploie de l'eau très dure, les incrustations présentent un caractère d'insolubilité et partant elles ne sont pas remuables à moins qu'on n'aie recours à des moyens mécanique:
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Or, si ces chaudières ne devaient pas consentir un nettoyage mécanique, il sera nécessaire de les démonter et m'orne de les démolir en partie, ce qui aura pour conséquence l'annulation des grands bénéfices dérivant de l'usage des chaudières à haute production et à rendement élevé, par rapport aux chaudières présentant des caractéristiques Plus modestes, mais résultant par contre d'ue bien plus grande accessibilité.
Ce n'est pas facile que de réaliser une bonne accessibilité dans les chaudières modernes sans en modifier essentiellement la structure, étant donné que les tubes étant disposés de ma- nière à se trouver en contact l'un de l'autre en vue de former de- parois continues, les courbes de rayon minimum et la position même des tubes viennent exclure toute possibilité d'inspection et d'introduction des outils aptes à remuer de manière mécanique les entartrages pendant le temps que la chaudière est montée.
En dehors de ce-.,la on a pu observer qu'avac l'usage de cer- tains combustibles, les tubes de la fumée, de section nécessaire- ment limitée, formés par les tubes bouilleurs et par les tubes auxiliaires, donnent lieu à la formation de dépôts sur les tubes eux-mêmes, dépôts qui ne peuvent pas être remués à l'aide des dispositifs normaux, ni par les moyens soufflants en usage.
Il se rend partant nécessaire de prévoir une facile séparation entre les tubes bouilleurs et les tubes auxiliaires de descente, en même temps que leur facile remontage successif;
En outre, l'expérience faite sur quelques exemplaires de chai dières, de ce type, a permis de relever, qu'à la suite d'un exercice déréglé, les diaphragmes amenant les gaz le long du deuxième et du troisième carneau ne parvenaient pas à maintenir en vue de la considérable surchauffe à laquelle ils étaient soumis, les positions prévues, ce qui donnait lieu à des fuites de gaz entre la chambre de combustion et la cheminée.
La chaudière à vapeur réalisée avec les éléments selon la présente invention, vient supprimer non seulement, les incon-
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vénients précités, mais elle consent encore la réalisation de nouveaux systèmes de construction présentant un encombrement fort limité tout en réclamant un entretien des plus simples.
L'élément selon l'invention est caractérisé en ce que étant constitué par au moins un récipient vaporisateur relié de manière hydraulique moyennant quelques tubes auxiliaires à un collecteur général ou séparateur de la vapeur, l'assemblage de ces réci- pients, tubes de descente et collecteur est obtenu à l'aide de quelques moyens d'assemblageamovibles et à encombrement minimum, disposés au moins en partie, dans le liquide de la chaudière, de sorte qu'il en résulte un auto refroidissement .
Selon l'invention, les tubes auxiliaires aboutissent de leurs extrémités, aux collecteurs respectifs, dont chacun compor- te au moins une tubulure apte à collaborer t'été contre tête avec une relative contre-tubulure présentée par le récipient ou par la conduite aboutissant au collecteur général; l'étanchéité entre les dites tubulures étant réalisée par Ses organes à vis traver- sant au moins en partie, le dit collecteur de manière à opérer un refroidissement/ l'invention sera du reste mieux comprise à l'aide de la description suivante s'appuyant sur le dessin annexé donnés l'un et l'autre à titre purement indicatif et nullement limitatif de la portée de l'invention.
La fige 1 montre, en élévation frontale, un élément selon l'invention servant à la formation de la chaudière.
La fig. 2 en est une coupe horizontale.
La fige 3 est une coupe partielle radiale d'une chaudière réalisée avec les éléments de la fig. 1 et 2.
Les fig. 4 - 18 montrent, de manière fragmentaire, quelques variantes de réalisation des assemblages amovibles des récipients bouilleurs avec les tubes de descente et les collecteurs respec- tifs.
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Suivant les fig. 1 - 3, l'élément selon l'invention est cons titué par des récipients bouilleurs A et par les tubes de descen- te B assemblés de manière hydraulique entre eux et espacés con- venablement en vue de répondre aux fins, dont nous allons traiter plus loin. les récipients bouilleurs A sont constitués par les enve- loppes 10 fermées à leurs extrémités et dont chacune comporte supérieurement et le long de son axe longitudinal, un bouchon 12 fixé de manière amovible à l'enveloppe 10, ce bouchon consen- tant l'accès à l'intérieur de l'enveloppe en vue d'y remuer les dépôts et les entartrages formés.
En correspondance de sa partie supérieure, chaque récipient 10 comporte une tubulure aboutissant-avec les tubulures analogues des ultérieurs récipients - à un précollecteur 14 se reliant à travers les tubes 15 au collecteur général ou directement au séparateur de la vapeur. l'assemblage amovible du précollecteur 14 avec les tubulures des récipients 10 est réalisé par des assemblages à vis refroidis de manière convenable par l' eau de circulation, de sorte à opposer une résistance efficace aux tem- pératures élevées.
Les dits assemblages à vis sont constitués par un boulon dont la tige 16 traverse le collecteur 14 et plonge dans l'eau circulant dans ce dernier; la partie filetée 18 du dit boulon s'engage par contre avec une tubulure perforée 20 fixée en position convenable dans la partie centrale de l'élément et, dans le cas dont il s'agit, entre les deux récipients 10 constituant l'élément lui-même.
La tête 22 du boulon vient collaborer par l'intermédiaire d'une garniture 24 avec une rondelle 25 comportée latéralement par le collecteur 14 et qui entoure, ainsi que nous venons de le dire, la tige 16 du boulon.
Les tubulures considérées sont maintenues centrées à l'in- térieur de la garniture étanche par un manchon 17 enfilé sur les mêmes.
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Il est évident qu'en vissant le boulon 16 sur le petit bloc perforé 20, on obtient l'assemblage amovible entre le dit collec- teur avec les tubulures présentées par les récipients 10.
Les récipients 10 se relient en bas avec les tubes de des- cente B. Ces tubes de descente sont constitués par un certain nombre de tubes élémentaires 28, dont les extrémités convenable- ment amincies, sont fixées aux précollecteurs supérieur 30 et inférieur 32. le collecteur inférieur 32 est fixé sur les récipients 10 à proximité de leur extrémité inférieure moyennant le boulon 34, dont la tige traverse le dit collecteur tandis que l'extrémité filetée vient s'engager avec le petit bloc perforé 35, fixé de manière analogue au petit bloc 20 précédemment considéré.
Il s'ensuit qu'en serrant le boulon 34, ce dernier - ainsi qu'il a été dit précédemment,-vient serrer à parfaite étanchéité, par l'intermédiaire d'une garniture, une tubulure 36 comportée par le collecteur 32 contre une tubulure 38 respective, formée par l'assemblage de deux tubes 40, aboutissant l'un et l'autre au récipient 10.
Les tubulures 36-38 disposées à rapprochement sont maintenues alignées par un manchon de guidage 42 enfilés sur elles, ce man- chon maintenant centrée en même temps la garniture étanche.
Le collecteur supérieur 30 se relie, de manière parfaitement analogue avec la conduite de circulation et d'alimentation 44, aboutissant au collecteur général ou au séparateur de la vapeur.
Le collecteur 30 comporte les bouchons 45, dont le déplacement consent l'accès à l'intérieur des dits collecteurs pour le netto- yage soit du collecteur lui-même, .soit de chaque tube élémentaire 28.
L'assemblage du collecteur 30, avec les tubes 44 s'obtient moyennant le boulon 46, dont la tige - ainsi que nous l'avons vu précédemment - est refroidie par l'eau et s'engage avec un petit bloc comporté par les tubes 44.
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L'élément selon la présente invention est complète par une bonde de fond 48, se reliant à travers des branchements 49 respectifs avec le fond de chaque récipient 10 de sorte à consentir, non seulement la vidange des dépôts, mais encore l'introduction - à travers les dits branchements - d'un outil convenable servant à détacher les incrustations formées.
Après ce que nous venons d'énoncer, il est évident que le nettoyage et la décrustation des éléments selon la présente invention est notablement simplifiée en vue de ce que l'une et l'autre opération peut être effectuée à chaudière montée, en tant qu'il suffit d'enlever les bouchons 12 et 45, pour introduire l'outil racloir. Cependant, il n'est pas à exclure que les récipients 10 et les tubes 28 puissent être séparés les uns des autres pour être nettoyés à part et chacun séparé- ment et pour 'être successivement et aisément remontés.
.La formation de chaudières selon la présente invention sera notablement simplifiée si l'on tient compte de ce qu'il suffit de rapprocher entre eux, selon une ligne fermée, un cer- tain nombre d'éléments en vue de réaliser une chaudière tubulai- re verticale à plusieurs carneaux. la foyer de ce type de chau- dières est disposé dans la partie centrale délimitée par les éléments ordonnés selon une ligne fermée et les gaz chauds ou de combustion parcourent le chemin signalé par les flèches à la fig. 3, traversant un premier espace annulaire 50, formé par les récipients 10 et les tubes élémentaires 28, résultant disposés de manière convenable entre eux.
Les gaz se trouvant dans l'espace 50 passent à la décharge, ou, ainsi qu'il est fait ressortir à la fige 3, dans un deuxième espace 52 formé par la partie extérieure des tubes 28 et par une enveloppe d'enrobement C des chaudières. Cet enrobement est constitué par des éléments annulaires, dont chacun est formé par deux ou trois segments, assemblés entre eux de manière amo- vible, de sorte à consentir leur remuement indépendamment des
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autres éléments constituant la dite enveloppe C, de manière ana- logue à la description donnée par le même auteur dans une autre demande de brevet en vue de faciliter le nettoyage de la chau- dière.
Ainsi qu'il est montré à la fig. 3, l'espace intermédiaire 52 se trouve en communication - moyennant la fente annulaire 54 - avec une chambre collectrice 55, entourant l'entière enveloppe C présentant dans une position convenable le raccord 56 servant à la sortie des gaz de combustion. De cette manière, les gaz chauds résulteront non seulement distribués de manière uniforme tout autour de la paroi formée par les tubes 28, mais encore ils effleureront cette paroi en toute son hauteur. La dite paroi peut être combinée avec des moyens adaptés à créer un tourbil- lonnement opportun dans les gaz en vue de favoriser le coeffi- cient de transmission thermique. Dans le cas illustré à la fig.
3, ces moyens sont constitués par un serpentin 53 qui réalise un parcours hélicoïdal 52 et constitue un préchauffeur. Even- tuellement, les moyens 53 peuvent être prévus également dans l'espace intermédiaire 50 montés sur cadres amovibles en vue de faciliter le nettoyage.
La chambre collectrice 55 est fermée en haut par un diaphrag me annulaire 58 chargé d'effectuer l'étanchéité entre les espaces intermédiaires 50 et 52 et de supporter un élément annulaire 60 sur lequel vient s'appuyer le chapeau ou couvercle de fermeture 62. Ce diaphragme annulaire peut également retenir une couche en matériel calorifuge ou de garniture 64, adapté à réaliser l'étanchéité parmi les différents éléments constituant l'enro- bement C.
Les fig. successives concernent quelquesvariantes des assemblages refroidis selon la présente invention, dans les- quelles les parties équivalentes à celles que nous venons de considérer sont indiquées par les mêmes signes de repère. La fig. 4 montre un assemblage entre le récipient 10a et le collec-
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teur 32a obtenu au moyen du boulon 34a muni d'une t'été à bride 66, s'engageant avec les parois intérieures du récipient 10a, de manière que en serrant le dit boulon, les tubulures 36a et 38a viennent s'engager entre elles à étanchéité.
La fig. 5 montre, en coupe un assemblage angulaire entre deux tubes 70-72 pouvant 'être constitués par les tubulures termi- nales comportées par le collecteur 30 eu 32 et par les parties relatives solidaires de ce collecteur. Le tube 70 aboutit par une tête creuse 74 (pouvant constituer le collecteur 30 ou 32 précédemment considéré) tandis que le tube 72 comporte une couron- ne 75 fixée, par soudage sur lui-même.
La tête 74 présente un manchon 76 dans lequel pénètre l'ex- trémité du tube 72 collabore par l'intermédiaire de la garniture étanche 77, avec la couronne 75, cette tête est comprimée contre cette dernière au moyen du boulon 78 dont la fête 79 s'engage à étanchéité avec une douille 80 fixée à la tête 74. L'extrémité filetée du boulon 78 est vissée dans le perçage comporté par un petit bloc 82, prévu à l'extrémité du tube 72, de manière que serrant le boulon 78 on réalise l'engagement étanche du manchon 76 avec la couronne 75. La communication hydraulique entre les tubes 70-72 s'effectue à travers les ouvertures 83, prévues à l'extrémité du tube 72 disposée dans la tête 74.
La fig. 6 montre un assemblage analogue entre le collecteur 32b précédemment considéré et un tube 72b. Ce collecteur aboutit par une tubulure 36b collaborant avec une tubulure relative 38b comportée par une tête creuse 74b ; cettetête prévoit, dans sa partie moyenne transversale, une butée 84 formant le logement d'une petite traverse 66b avec laquelle vient s'engager le bou- lon 78b. La tête 79b de ce boulon collabore à étanchéité par l'intermédiaire d'une garniture avec le manchon 80b, comporté par le collecteur 32b. Un boulon 85 sert à retenir la traverse 66 b durant la manoeuvre du boulon 78b.
La fig. 7 montre l'assemblage d'un collecteur inférieur 32c
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des tubes de descende B avec les récipients 10, non illustrés.
Selon la figure, ces récipients présentent au voisinage de leur partie inférieure - et ainsi au'il a été dit plus haut - des tubes 40c qui - dans le cas illustré - sont arrangés entre eux en différentes positions, Chacun de ces tubes aboutit par un coude 86 dont l'extrémité libre vient collaborer avec l'extré- mité d'une tubulure 36c, comportée par un tube relatif 87 moyen- nant le boulon 34c, traversant le coude 86 et la tubulure 36c et reliant de la sorte ces parties de manière à réaliser une parfaite étanchéité.
L'assemblage montré à la fig. 8 est particulièrement adapté à relier les tubes auxiliaires B avec la conduite de circulation et d'alimentation 44d. Cet assemblage est obcenu entre les col- lecteurs 30d aboutissant dans sa partie moyenne par la tubulure 36d collaborant par rapprochement avec une tubulure analogue 38d comportée par l'extrémité de la conduite 44d, ces tubulures résultant centrées entre elles à l'aide du manchon 42d. Ce manchon est profilé de manière convenable de sorte à former un soutien du collecteur 30d durant le montage.
Le boulon d'assemblage 46d traverse de sa tige le collec- teur 30d, de manière à en résulter refroidi.
La fig. 9 illustre, de manière analogue, un assemblage de la conduite 44f du collecteur 30f. Le boulon 46f s'engage en ce cas avec une tubulure perforée 47f, fixée en position convenable sur la conduite 44f.
La fig. 10 présente une ultérieure variante d'assemblage entre le tube 44g et le collecteur 30g, dans lequel le dit collecteur et la conduite aboutissent par les tubulures 36g et respectivement 38g, qui sont serrées entre elles à étanchéité par l'intermédiaire du manchon de guidage 42g au moyen du bou- lon 46g refroidi de la manière précédemment considérée.
Une autre variante ne réclamant pas de description est montrée à la fig. 11.
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La fige 12 montre en coupe un assemblage entre la partie supérieure d'un récipient 10a avec les tubes 151, aboutissant au collecteur général. Cet assemblage prévoit le tube 151 terminant par une tubulure inclinée 88 collaborant avec une tubulure ana- logue 89 comportée par le récipient 101, les dites tubulures sont serrées entre elles de manière étanche par le boulon 161 s'engageant dans un petit bloc perforé 201, solidaire du réci- pient 101.
Dans la fig. 13, nous voyons us assemblage entre le collec- teur inférieur 32m, pas visible sur le dessin et les récipients 10 m. Le dit collecteur se termine inférieurement par le tube 87m, fermé sur le fond et comporte en positions opposées;deux tubulures coaxiales 36m collaborant avec des tubulures respecti- ves comportées par les coudes 86m. L'extrémité libre de chaque coude 86m se relie à un récipient 10m respectif, non visible sur le dessin. Les coudes 86m sont serrés entre eux et contre le tube 87m par un boulon traversant 34m, lequel - ainsi qu'il est fait ressortir par le dessin- résulte refroidi. Bans cette va- riante, le tube 87m présente une ou plusieurs ondulations 94 adaptées à réduire la rigidité. Ces ondulations peuvent être prévues également sur les ultérieurs tubes des éléments considé- rés.
Les fig. 14 et 15 montrent des tubulures d'accès pour le nettoyage de l'intérieur des tubes. Ces tubulures 90 sont main- tenues contre leur siège par un boulon 92, traversant les tubes fermés par la tubulure et résultant effleuré par l' eau de circu- lation et partant refroidi.
Dans les fige 16 - 18 nous voyons quelques variantes de fer- metures amovibles refroidies, obtenues à l'aide de clavetage.
La fig. 16 montre le récipient 10 comportant à l'une de ses extrémités une couronne 96 dans laquelle peut loger l'extrémité bridée 97 du tube 44p La bride 97 est serrée à étanchéité au
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moyen de la garniture 98 sur le fond de la couronne 96 par une couple de clavettes 100 collaborant avec la dite bride et s'enga- geant dans une fente ménagée dans la couronne 96.
Bans la variante selon la fig. 17, le récipient IOa comporte à l'une de ses extrémités un corps tubulaire profilé 102 disposé transversalement au dit corps -le corps 102 présente supérieure- ment une tubulure 104 avec laquelle s'engage une contre-tubulure comportée par l'extrémité du tube à rassembler 44q. Le fond 98q du corps profilé 102 est bombé et s'engage, de sa partie moyenne avec la clavette 100q, adaptées à comprimer entre elles la tubu- lure et la contre-tubulure 104.
De manière analogue est obtenu l'assemblage entre le tube 72r et le collecteur 32r de la figure 18. Le tube 72r comporte à l'une de ses extrémités un prolongement 102r adapté à retenir la clavette 10r agissant sur la tubulure 36r en vue de la com- primer contre le tube 72r.
Il est évident que l'idée caractéristique de la présente invention consent des solutions ultérieures subordonnées toujours aux caractéristiques et aux destinations d'usage de l'invention, sans pour cela sortir du cadre et partant du domaine du brevet d'invention ci-présent.
REVENDICATIONS.
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