<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements relatifs aux chambres de foyer.
Cette invention se rapporte aux chambres de foyer dont une paroi présente plusieurs ouvertures livrant passage, vers la chambre de foyer, au combustible projeté par un chargeur à projec- tion. Il est difficile, dans une telle chambre de foyer, de garnir les parties de paroi entre les ouvertures, d'un dispositif protec- teur à refroidissement par eau, et cela en raison du complexe d'organes s'étendant le long et derrière la paroi et qui permet- tent l'alimentation du combustible et de l'air nécessaire à la combustion, le fonctionnement et la commande du mécanisme déver- sant le combustible dans la chambre de foyer, ainsi que l'ac- cès nécessaire,
et de la difficulté qui en résulte de dis- tribuer de l'eau vers des tubes d'eau situés sur les côtés des
<Desc/Clms Page number 2>
ouvertures.
Le brevet N 464.438 de la demanderesse décrit un moyen avantageux de garnir, non seulement la paroi au-dessus des ouvertures mais également les parties de paroi entre les ouvertures, d'écrans protecteurs à refroidissement par eau, ce résultat étant atteint par l'incorporation de tronçons de tuyaux de descente ainsi que de tronçons de tuyaux de montée sur les côtés des ouvertures, derrière le chargeur à projection, les tuyaux de montée étant aménagés pour décharger dans d'autres tronçons de tuyaux de montée, sujets à s'échauffer lors du fonctionnement.
Cependant le moyen exposé est décrit en rap- port avec un générateur de vapeur supporté par le fond, et un but de la présente invention est de fournir un générateur de vapeur à allumage par chargeur à projection, ayant une chambre de foyer de hauteur relativement grande à parois supportées par le haut, dont la paroi qui présente une série d'ouvertures est pourvue, au-dessus et sur les côtés de celles-ci, d'un écran à refroidissement par eau.
Dans un générateur de vapeur ayant une haute chambre de combustion à parois supportées par le haut, l'échauffement des parois s'accompagne d'une descente sensible des parties inférieures des parois. De là naît la difficulté, qu'il devient impossible de maintenir les ouvertures de la paroi dans leur emplacement exact par rapport au chargeur à projection, à moins que celui-ci monte et descende avec la paroi pourvue des ouver- tures par lesquelles le combustible est déchargé.
D'autre part, à moins que le fond de la paroi, lorsque celle-ci est froide, se trouve à une distance anormale au-dessus de la grille, on ren- contre, dans le cas où celle-ci est une grille sans fin destinée à décharger les cendres devant le générateur de vapeur, des difficultés du fait que la descente de la paroi avant est suscepti- ble d'empêcher le bon fonctionnement de la grille. L'invention permet de surmonter ces difficultés.
@
<Desc/Clms Page number 3>
La présente invention comporte une chambre de foyer dont une paroi présente une série d'ouvertures livrant passage, vers la chambre de foyer, au combustible projeté par un char- geur à projection, et est pourvue d'un écran tubulaire à refroi- dissement par liquide s'étendant sur les côtés ainsi qu'au-dessus des ouvertures, et dans laquelle l'écran comprend une partie supérieure principale supportée par le haut, et une partie infé- rieure supportée indépendamment de la partie supérieure, le fond de cette dernière étant capable de descendre par rapport à la partie inférieure, lorsque la partie supérieure se dilate suite à l'échauffement auquel elle est soumise lors du fonctionnement.
L'invention comporte également une chambre de foyer ayant une paroi qui présente une série d'ouvertures livrant pas- sage, vers la chambre de foyer, au combustible projeté par un chargeur à projection et qui est pourvue d'un écran tubulaire à refroidissement par liquide, conçu pour fonctionner par circula- tion naturelle du liquide refroidisseur, et s'étendant sur les côtés ainsi qu'au-dessus des ouvertures, cet écran comprenant une partie supérieure supportée par le haut et une partie infé- rieure située près des ouvertures et supportée indépendamment de la partie supérieure, le fond de cette dernière étant capa- ble de s'élever et de descendre au-dessus de ces ouvertures, par rapport à la partie inférieure, afin de compenser les variations que subit la hauteur de la partie supérieure,
par suite des va- riations de température de cette partie lors du fonctionnement; l'écran étant en outre construit de façon que les extrémités inférieures de tuyaux de descente ainsi que des tronçons de tuyaux de montée aménagés pour être alimentés par les tuyaux de descente, s'étendent sur les côtés des ouvertures, derrière le chargeur à projection, ces tronçons de tuyaux de montée étant aménagés pour décharger dans d'autres tronçons de tuyaux de montée soumis à un échauffement lors du fonctionnement.
<Desc/Clms Page number 4>
L'invention est décrite dans la suite, à titre d'exem- ple, avec référence aux dessins schématiques annexés :
Fig. 1 est une vue en élévation de côté en coupe d'un groupe générateur de vapeur et surchauffeur à allumage par char- geur à projection.
Fig. 2 est une vue extérieure en élévation de face du groupe, sur laquelle les positions relatives des tubes et des collecteurs aménagés pour le refroidissement par eau de la partie inférieure de la paroi avant du foyer, sont représentées en traits pointillés.
Fig. 3 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la fig. 1, représentant une coupe dans un des piliers de paroi entre les ouvertures d'allumage, et qui renferme un tuyau de descente.
Sur les dessins, un générateur de vapeur du genre- rayonnant et de hauteur relativement grande, est équipé d'un seul corps cylindrique de vapeur et d'eau 1, disposé transver sa- lement directement au-dessus de la paroi avant 2 d'un foyer 3 s'étendant en substance sur toute la hauteur du dispositif. La face intérieure de la partie principale supérieure de la paroi avant est garnie d'une rangée de tubes de refroidissement 4 s'étendant sur toute la largeur du foyer dans laquelle l'écarte- ment entre deux tubes successifs est légèrement plus grand que le double du diamètre extérieur des tubes, et qui se dirige vers l'arrière à partir d'un collecteur d'entrée avant 5 et ensuite verticalement vers le haut, pour aboutir dans le fond du corps cylindrique 1 sous lequel les tubes sont suspendus.
La partie inférieure de la paroi avant, sous le collecteur d'entrée 5, présente huit ouvertures 6, espacées à intervalles égaux sur la largeur du foyer, devant chacune desquelles est disposé un mécanisme d'alimentation de combustible par projection 7 de construction appropriée connue, ¯.pour projeter du combustible
<Desc/Clms Page number 5>
dans le foyer, au-dessus de la grille 8.
La grille est du genre sans fin et conçue pour déverser les cendres à l'avant du foyer.
Le foyer comporte des parois latérales 9 refroidies par des tubes 10 aménagés sur leur face intérieure et s'étendant entre des collecteurs d'entrée latéraux inférieurs respectifs 11 et le corps cylindrique ou des collecteurs latéraux supérieurs respectifs 12. Le collecteur supérieur 12 de chaque paroi laté- rale est relié par ds circulateurs 13 au corps cylindrique, et reçoit également les extrémités supérieures d'une rangée de tubes 14 dont les extrémités inférieures sont reliées à un col- lecteur d'entrée latéral auxiliaire 15 et qui intervient pour définir un côté correspondant d'un carneau de convection 16 formé dans le logement, à l'arrière du foyer.
La chambre de foyer est constituée d'un carneau ascen- dant inférieur 18, d'un carneau ascendant supérieur 25 situé au- dessus du premier et de profondeur, de l'avant à l'arrière, inférieure à celle du carneau ascendant 18, d'un carneau descen- dant 26 situé entre le carneau ascendant supérieur 25 et le carneau de convection 16 et de profondeur moindre que le carneau ascendant supérieur 25 et situé devant le plan vertical de la paroi arrière 17 du carneau ascendant inférieur 18. Les gaz sont distribués de façon à traverser successivement le carneau ascendant inférieur 18, le carneau ascendant supérieur 25, le carneau descendant 26 et à remonter dans le carneau de convection 16.
Un conduit 42 dirigé vers l'arrière à partir du sonnet du carneau de convection, conduit les gaz vers un économiseur et un réchauffeur d'air (non montré).
Le carneau de convection renferme deux faisceaux de tubes surchauffeurs 43 et 44, comprenant chacun un certain nom- bre de serpentins verticaux. En ouvrant une rangée de registres qu'on peut actionner de l'extérieur du logement pour régler la
<Desc/Clms Page number 6>
surchauffe, et qui commandent des ouvertures formées dans la partie, située au-dessus du carneau descendant 26, d'un ciel 35 s'étalant au-dessus du foyer, on peut permettre au gaz de s'échap- per du sommet du carneau descendant 26 vers le conduit 42, sans passer sur les tubes surchauffeurs.
Les tubes refroidissant la paroi arrière 17 et formant, au-dessus de celle-ci,la paroi arrière 22 du carneau de convec- tion 16, ainsi que des tubes refroidissant la paroi arrière 17 et formant, au-dessus de celle-ci, le cloisonnement 24 entre le carneau ascendant 25 et le carneau descendant 26, s'étendent à partir d'un collecteur d'entrée arrière inférieur 20. Des tubes refroidissant la paroi arrière 22 ainsi que des tubes for- mant un blindage 33 à l'entrée du carneau de convection 16, et un cloisonnement 30 entre le carneau descendant 26 et le carneau de convection 16, s'étendent à partir d'un collecteur d'entrée supérieur 32.
Des surfaces convergentes 49 et 50 dirigeant les impu- retés tombant des gaz, vers une trémie 51, sont aménagées sous la région dans laquelle les gaz tournent hors du carneau descen- dant 26 dans le carneau de convecticn 16, et les impuretés, par- tant de cette trémie, sont conduites et projetées dans le foyer sous forme de courants d'air, à travers des tubes inclinés vers le bas 54, menant vers des injecteurs 55 espacés sur la largeur du foyer, près du fond de la paroi arrière 17.
Un groupe de tuyaux de descente avant 61 et un groupe de tuyaux de descente arrière 62, comprenant les parties supé- rieures de tubes d'alimentation des collecteurs 5, 11, 20 et 32, se dirigent vers le bas sous le corps cylindrique, dans un espace compris entre l'isolement avant 60 du groupe, et la partie supé- rieure de la paroi avant 2 du foyer. Le collecteur d'entrée 5 est alimenté par un certain nombre de tubes 63 du groupe de tubes de descente arrière 62, qui se dirigent vers le bas pour
<Desc/Clms Page number 7>
déboucher dans le collecteur en des points convenablement espa- cés le long de celui-ci.
La partie inférieure de la paroi avant, située sous le collecteur d'entrée avant 5, est également à refroidissement par eau. Un collecteur d'entrée avant inférieur 67, suspendu sous un collecteur intermédiaire 68 s'étendant au-dessus et légèrement à l'avant du collecteur d'entrée 5, par un certain nombre de tubes de refroidissement verticaux 69 aménagés pour refroidir les régions de la paroi avant sur les côtés des ouver- tures, s'étend sous la rangée des ouvertures, dans une voûte de foyer 72, au-dessus de la grille 8.
L'eau pour le collecteur d'entrée inférieur 67 est amenée par quatre tuyaux de descente 70 dirigés vers le bas à partir du corps cylindrique, dans le groupe de tuyaux de descente 60, pliés latéralement comme c'est décrit ci-après, pliés vers l'avant sur une partie de leur tronçon infé- rieur pour passer devant le collecteur intermédiaire 68, ensuite pliés vers l'arrière dans le plan des axes longitudinaux des col- lecteurs 67 et 68 et qui refroidissent certaines régions de la paroi sur les côtés des ouvertures, avant de déboucher dans le collecteur d'entrée inférieur 67.
La région de la paroi du côté extérieur de chaque ou- verture la plus extérieure, est refroidie par un tuyau de descente 70 et par un tube de refroidissement 69, et chacun des piliers ou des régions 73 à 79 de la paroi avant entre deux ouvertures adjacentes, est refroidie par trois tubes de refroidissement 69, à l'exception des piliers 75 et 77 qui sont refroidis chacun par deux tubes de refroidissement 69 et un tuyau de descente 70.
Du collecteur intermédiaire 68 partent, en des points équidistants le long de ce collecteur, huit tuyaux de montée 80 qui, comme on peut le voir de côté, s'inclinent vers l'arrière à une faible distance au-dessus de ce collecteur , et se dirigent
<Desc/Clms Page number 8>
à travers la paroi avant 2 et ensuite vers le haut, entre cer- tains des tubes 4 garnissant la paroi avant jusqu'au sommet du foyer, après quoi ils débouchent dans le corps cylindrique.
Dans une région située directement sous le niveau de l'endroit où ils traversent la paroi avant chacun des tuyaux de montée 80, et dans la même région, chacun des tuyaux de descente 70, comporte une partie inclinée, dirigée latéralement.
Les deux tuyaux de descente qui refroidissent les régions de la paroi avant, du côté extérieur des ouvertures les plus exté- rieures, comportent donc des parties respectives, dirigées laté- ralement et d'inclinaison opposée 70', se croisant mutuellement dans la région précitée, et ces tuyaux se dirigent verticalement vers le bas vers cette région, à partir du corps cylindrique, et près du centre de la paroi avant. Dans cette même région, les deux tuyaux de descente refroidissant les piliers 75 et 77, comportent des parties respectives, dirigées latéralement et d'inclinaison opposée 70", se croisant mutuellement, et ces tuyaux se dirigent verticalement vers le bas vers la région en question, à partir du corps cylindrique et à de faibles distances des bords opposés de la paroi avant.
Dans cette région, chaque tuyau de montée 80, comporte une partie inclinée, dirigée laté- ralement 80', qui croise la médiane de la paroi avant, et la longueur de toutes les parties dirigées latéralement 80' est sensiblement égale et telle que les parties de tuyaux de montée 80 garnissant la face intérieure de la paroi avant, soient distribuées uniformément sur la largeur de cette paroi. Toutes les parties de tuyaux dirigées latéralement sous une même in- clinaison, sont disposées de façon à s'étendre au-dessus de toutes les parties de tuyaux dirigées latéralement sous l'autre inclinaison.
La paroi arrière 22 du logement, les cloisonnements 24 et 30, les parois latérales 9 et la partie principale supérieure de la paroi avant, sont supportés par le haut, et les parties
<Desc/Clms Page number 9>
supérieures des tuyaux de descente 70 et des tuyaux de montée 80, sont suspendues sous le corps cylindrique. La partie infé- rieure de la paroi avant, sous le collecteur d'entrée 5, est sus- pendue sous le collecteur intermédiaire 68 qui est lui-même suspendu, par des organes de suspension 71, à une poutrelle 81.
L'emplacement du mécanisme d'alimentation par projection du com- bustible est fixe par rapport à la charpente métallique du groupe.
D'après la fig. 3, les parois latérales, les parois supérieures et les parois inférieures des ouvertures d'allumage situées sous le collecteur d'entrée 5, sont délimitées par une couche réfractaire 82 recouvrant les extrémités inférieures des tuyaux de descente 70 et des tubes de refroidissement 69. Les tubes de refroidissement 69 peuvent être pourvus de tenons de for- me connue, pour augmenter l'absorption de chaleur et pour retenir la couche de réfractaire. Une garniture 84, en amiante ou autre matière appropriée est prévue entre la face verticale 83 de la matière réfractaire au-dessus des ouvertures et l'avant du col- lecteur d'entrée 5.
Deux rangées de séparateurs centrifuges d'eau et de vapeur 85, aménagées dans le corps cylindrique, reçoivent un mélange de vapeur et d'eau d'un compartiment extérieur infé- rieur 86 dans lequel les différents tubes de refroidissement débouchent, et déchargent de la vapeur séparée au-dessus et de l'eau séparée en-dessous du niveau normal de l'eau dans l'es- pace restant 87 du corps cylindrique, d'où des connecteurs 88 mènent vers les tuyaux respectifs des groupes de tuyaux de descente 61 et 62.
Sous le niveau du collecteur d'entrée avant 5, la partie de chaque paroi latérale 9 se trouvant à l'avant du plan de la partie supérieure de la paroi avant 2, est refroidie par trois des tubes 10 qu'on dirige vers 1' arrière de cette paroi avant, au-dessus du niveau du collecteur 5, et qu'on réintro-
<Desc/Clms Page number 10>
duit dans le foyer pour qu'ils se dirigent vers le haut entre d'autres tubes 10 de la paroi latérale.
Lors du fonctionnement du générateur, les grosses particules de combustible projetées dans le foyer, au-dessus de la grille 8, retombent sur celle-ci et s'y consument. Le foyer peut fonctionner à un taux de combustion élevé sans danger que les surchauffeurs 43 et 44 se recouvrent de scorie.
En raison de la h2uteur du foyer, la partie principale supérieure de la paroi avant, entre le corps cylindrique et le collecteur d'entrée 5, est sujette à se dilater sensiblement, affectant ainsi l'emplacement du collecteur 5. La dilatation du foyer ne fausse cependant pas l'emplacement du collecteur d'entrée avant inférieur 67 par rapport à la surface de la grille ou des ouvertures d'allumage 6 par rapport au mécanisme d'alimentation de combustible par projection qui leur font face, puisque la partie inférieure de la paroi avant, sous le collecteur d'entrée 5, est suspendue de façon indépendante de la partie principale supérieure, et la partie inférieure exposée à la chaleur du foyer est relativement peu haute.
Les tuyaux de montée 80 et les tuyaux de descente 70 établissent des con- nexions entre le corps cylindrique et les parties suspendues sous la poutrelle 81, mais les parties de ces tuyaux, dirigées latéralement, créent une flexibilité suffisante pour permettre aux parties supérieures de ces tuyaux de se déplacer par rapport aux parties inférieures, par dilatation vers le bas à partir du corps cylindrique. Le déplacement de la partie supérieure de la paroi avant par rapport à sa partie inférieure, provoque un déplacement du collecteur d'entrée 5 par rapport à la face 83 de la couche réfractaire 82.
Le groupe générateur de vapeur et surchauffeur décrit comprend également l'invention faisant l'objet de la demande de brevet belge n .381.847 du 2 Août 1949.