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PERFECTIONNEMENTS AUX CHAUDIERES AQUATUBULAIRES.
Dans les chaudières aquatubulaires,, à faisceau faiblement incli- né, la circulation de l'eau et de l'émulsion eau et vapeur est limitée, pour la bonne tenue du matériel, par le fait que les tubes directement exposés au rayonnement du foyer et appelés "tubes coup de feu" sont assemblés, comme les autres tubes du faisceau vaporisateur, perpendiculairement aux collec- teurs verticaux ou inclinés, qui assurent la liaison entre les ballons d'eau et de vapeur et le faisceau.
La présente invention a pour objet un ensemble de perfectionne- ments propres à améliorer largement la circulation de l'eau et de la vapeur dans l'ensemble des éléments tubulaires, à augmenter le taux de vaporisation unitaire moyen de la chaudière et à permettre le remplacement individuel des tubes de raccordement entre collecteur arrière et débourbeur.
Ces perfectionnements peuvent s'appliquer à la construction de chaudières aquatubulaires de types devenus classiques comprenant un corps transversal ou longitudinal raccordé par des tubes à un faisceau vaporisateur constitué essentiellement par des tubes faiblement inclinés montés sur des collecteurs ondulés ou droits, perpendiculaires ou faiblement inclinés par rapport à ces tubes.
Suivant la présente invention, l'amélioration de la circulation est obtenue en séparant nettement les tubes de coup dé feu des tubes du fais- ceau normal. Les tubes coup de feu sont raccordés par une courbe à la par- tie inférieure des collecteurs avant, ce qui, étant donné la grande vitesse de circulation dans ces tubes, engendre, dans les collecteurs, un courant ascendant à grande vitesse qui, agissant par aspiration (effet de trompe) sur les tubes perpendiculaires aux collecteurs augmente dans ces tubes la
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vitesse de circulation, sans nuire à leur tenue normale puisque, les tubes de coup de feu étant placés, très clarsemés, dans le courant gazeux du foyer absorbent une part importante de la chaleur produite par celui-ci.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 montre en coupe verticale un faisceau tubulaire muni des perfectionnements objet de la présente invention.
La fig. 2 est une coupe transversale de ce faisceau faite sui- vant la ligne II-II de la fig. 1.
Les fig. 3 et 4 sont, à échelle agrandie, des coupes faites sui- vant les lignes III-III et IV-IV respectivement de la fig. 1.
Les fig. 5 et 6 sont des coupes verticales faites suivant deux plans à 90 l'un de l'autre et montrant le raccordement d'un tube coup de feu avec le collecteur avant.
La fig. 7 est une vue en coupe faite suivant la ligne VII-VII de la fig. 1 et montrant la disposition des tubes de raccordement prévus en- tre le débourbeur et le collecteur arrière.
La fig. 8 est une coupe verticale faite suivant la ligne VIII- VIII de la fig. 7.
Suivant un premier perfectionnement objet de l'invention, il est prévu de monter au-dessous de chaque faisceau tubulaire 1, un groupe de tu- bes vaporisateurs ou tubes de coup de feu tels que 2 et 3 (fig. 1). Ces tu- bes, qui sont répartis en quinconce ainsi qu'on le voit à la fig. 2, sont disposés à une distance relativement importante du faisceau ; sont ali- mentés par le débourbeur 4 et se raccordent au collecteur avant 5 en faisant avec l'axe longitudinal de celui-ci un angle / de valeur relativement fai- ble et pratiquement inférieur à 30 .
Cette disposition offre les avantages suivants : a) permettre une alimentation particulièrement active des tubes coup de feu 2 et 3 par suite de l'accroissement de la charge statique; b) présenter en pleine chambre de combustion des tubes 2 et 3 qui bénéficient, presque sur toute leur longueur, du plus large rayonnement et reçoivent le contact intime des gaz chauds dont la vitesse est encore fai- ble à cet endroit; c) ménager le dégagement de l'émulsion eau-vapeur sans perte de charge appréciable grâce à la faible inclinaison de l'axe d'arrivée des tubes 2 et 3 sur l'axe général du collecteur 5;
d) accélérer la circulation dans les tubes droits du faisceau 1, par suite du courant ascensionnel intense qui est créé dans le collecteur avant 5 par le dégagement des tubes coup de feu 2 et 3 et qui agit par entraî- nement sur les filets liquides et gazeux en provenance des tubes droits par effet de trompe.
Un second perfectionnement objet de l'invention se rapporte à la disposition d'une chicane métallique hermétique 6 pouvant jouer et se di- later indépendamment du faisceau, laissant libre la presque totalité des tu- bes coup de feu et séparant la chambre de combustion des parcours secondai- res des gaz.
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Les chicanes utilisées jusqu'ici pour répondre à de tels be- soins étaient constituées essentiellement par des éléments de.briques réfrac- taires supportés par les tubes inférieurs.
Cette manière de faire présentait les inconvénientssuivants : - surcharger des tubes soumis par ailleurs à un travail mécani- que intense par suite des grosses différences de température subies ; - soustraire au contact des gaz du foyer une surface appréciable des tubes coup de feu, surface d'ailleurs particulièrement intéressante à cause de sa situation ; - manquer d'étanchéité par suite des déformations souvent très importantes que subissent les tubes porteurso
Suivant la présente invention, la chicane 6 est constituée par des éléments métalliques ou panneaux 7 (fige 1 et 3) facilement interchangea- bles car ils sont de faible largeur et assemblés entre eux par leurs rebords ainsi que montré en 8.
A leur partie avant les éléments 7 sont conformés de manière constituer une paroi verticale 9 et à cet endroit ils sont complétés par un revêtement protecteur 10 en béton réfractaire maintenu en place par des ancrages appropriés constitués par exemple par des fers à T 11 fixés aux éléments métalliques 7 (fig.4).
La chicane 6 est supportée, d'une part, à l'avant par un sommier 12 fixé aux murs latéraux de la chaudière et, d'autre part, à l'arrière par une sorte de traverse 13 constituée par des briques intercalées entre les tu- bes 2 et 3, l'ensemble de ces briques reposant, à la manière habituelle, sur le mur d'autel 14. Une pièce métallique 15 en forme de cornière, dont l'aile verticale est traversée par les tubes 2 et 3, et qui est encastrée dans les murs latéraux de la chaudière, retient les éléments 7 dont l'extrémité vient s'appliquer librement dans une sorte de logement 16 prévu sur la face supé- rieure des briques 130
Le sommier 12 précité est avantageusement le sommier supportant la cloison la prévue pour assurer le chicanage des gaz dans le faisceau 1, cette cloison étant réalisée, ainsi qu'il est connu,
par des briques de forme 1b placées entre les tubes du faisceau 1 au fur et à mesure du montage de ceux-ci. Une cloison est complétée par un écran le. constitué par des briques montées en pendentif entre les tubes de la rangée inférieure du faisceau.
Les avantages de cette réalisation sont les suivants : a) supprimer toute contrainte sur les tubes coup de feu 2 et 3; b) dégager complètement ceux-ci sur presque toute leur longueur; c) conserver une étanchéité parfaite malgré les déformations des- dits tubes coup de feu.
Un troisième perfectionnement objet de l'invention porte sur la forme des tubes 17 raccordant le collecteur arrière 18 au débourbeur 4.
D'une manière classique, ces tubes sont des éléments droits.
Au-delà d'une certaine longueur fonction des collecteurs ou du débourbeur, ils ne peuvent se mettre en place séparément car la tolérance d'usinage des portées de mandrinage ne permet pas un déboîtement suffisant pour enfiler le tube de biaiso
Pour remplacer un seul tube, il faut donc nécessairement couper tout l'ensemble des tubes et descendre le débourbeur.
Pour remédier à cet inconvénient et conformément à l'invention,
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chacun des tubes 17 est contre-coudé, ainsi qu'on le voit en particulier à la fig. 8. La distance d est choisie inférieure à la distance D (fig.
7 et 8) de manière à permettre le pivotement du tube 17 autour de l'axe x-x de sa partie inférieure engagée dans le débourbeur 4 et cela sans risque de venir buter contre le tube 7 voisin.
Dans ces conditions, la mise en place de l'un quelconque des tubes 17 a lieu très simplement de la façon suivante :
Le tube 17 étant orienté ainsi que montré en traits mixtes en 17a, on engage son extrémité inférieure dans le trou prévu à cet effet sur le tube 4. Le tube 17 étant suffisamment enfoncé dans le tube 4 pour que son extrémité supérieure soit à un niveau inférieur par rapport au niveau de la face inférieure du collecteur 18, on fait tourner de 1800 le tube 17 pour amener son extrémité supérieure dans l'axe de l'orifice 19 du collecteur et, par une translation, on fait pénétrer cette extrémité dans ledit orifice 19. Le tube 17 est mis en place et il est fixé ensuite à la manière habituel- le par mandrinage.
Le retrait d'un tube 17 a lieu évidemment par une suite de manoeu- vres inverses de celles décrites ci-dessus.
Il va de soi que des modifications de détail peuvent être apportées aux modes de réalisation ci-dessus décrits, notamment par substitution d'é- quivalents techniques, sans pour cela sortir du cadre de la présente inventi on.
REVENDICATIONS
1. Chaudière aquatubulaire caractérisée en ce que les tubes direc- tement exposés au rayonnement du foyer et appelés tubes coup de feu, sont nettement séparés des tubes du faisceau normal; ils sont disposés en dessous de celui-ci et à une distance relativement grande des tubes inférieurs dudit faisceau.