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AMELIORATION AUX CHAUDIERES A VAPEUR.
L'amélioration en question se compose d'une combinaison de plu- sieurs éléments Le premier élément est une turbine pour l'attaque des ven- tilateurs des chaudières (ventilateur de tirage, ventilateur d'air secondai- re) se composant d'une turbine traversée par la totalité ou la plus grande partie de la vapeur produite par la chaudière. Cette turbine a la particu- larité d'amener automatiquement par les ventilateurs la quantité d'air néces- saire à la combustion sans régulation., l'apport de puissance étant proportionnai à la troisième puissance de la quantité de vapeur produite, ce qui correspond exactement à la demande de puissance des ventilateurs.
Cette turbine (que l'on appelle "turbine-série"),- travaillant,à contre-pres- sion - a en outre la particularité de n'absorber que l'équivalent de chaleur, qui - à par t des pertes secondaires - se retrouve comme frottement dans le circuit des gaz et reste donc dans la chaudière. Seulement les pertes qui se produisent dans le ventilateur de tirage et après celui-ci sont perdues;, mais on voit qu'une augmentation, des pertes par frottement dans la chaudière ne comporte aucune perte thermique.
L'idée de présente est d'utiliser la propriété qu'on vient d'exposer pour augmenter la vitesse des gaz dans les chaudières et amé- liorer de cette façon la transmission de la chaleur, le tout combiné avec un foyer à pulvériser qui retient une grande partie des cendres.\' de sorte qu'elle ne passe pas par les surfaces de chauffe. Puisque l'augmentation des vitesses des gaz n'a lieu que sur les surfaces utiles, le surplus de puissance absorbée est rendu à la vapeur et diapré le fait cité plus haut, ne comporte aucune diminution de rendement.
Si l'on a soin de répartir.les vitesses des gaz de telle soi-te qu'avec une puissance totale donnée elles sont les plus élevées sur les sur- faces les plus chaudes (p.e. tubes vaporisateurs, économiseur) les pertes par frottement sont réoupérées à des températures élevées.
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Geci présente le double avantage qu'il ya plus de chaleur dispo- nible à de plus hautes températures et que l'amélioration de la transmission de la chaleur se concentre sur les parties les plus coûteuses. De telle sor- te il sera souvent possible d'éviter le retrécissement du passage des gaz d'usage avec la diminution de leur température, ce qui peut présenter des avantages quant à la construction @ Evidemment l'augmentation de la vitesse s'appliquera également dans une mesure à calculer au réchauffeur d'air.
Quant à l'effet économique des mesures préconisées il faut remar- quer que le prix de revient de la turbine série et des ventilateurs n'est presque pas influencé par l'augmentation de la pression des gaz nécessaire pour leur donner une vitesse plus grande. D'autre part il est nécessaire d'augmenter la pression de la chaudière, si l'on veut conserver la pression choisie pour la turbine, ce qui augmente son prix; mais il faut remarquer qu'environ 50 % du prix d'une chaudière ne dépend pas de la pression et que l'augmentation de la pression ne dépasse pas quelques % en général. En outre il est possible, en concentrant l'augmentation de la vitesse sur le surchauf- feur, de diminuer fortement sa surface et par là on peut diminuer la chute de pression qu'il comporte, ce qui compense l'augmentation précitée.
Un phé- nomène analogue se produit dans l'économiseur, mais ceci n'a de suite que pour la pression de la pompe d'alimentation.
Comme il a été remarqué plus haut, cette augmentation de la vi- tesse des gaz n'est admissible que dans les foyers à pulvérisé qui retien- nent une grande partie des cendres avant qu'elles ne passent par la chaudiè- re. Il s'agira surtout d'un foyer à cendres fondues d'un type quelconque.
Dans les chaudières habituelles les vitesses des gaz sont choi- sies - en dehors des considérations d'usure - par des considérations écono- miques. Une augmentation des vitesses des gaz diminue le prix des chaudières; mais augmente la perte de puissance disponible dans l'usine et comporte une consommation de charbon additionnelle. On peut dire d'une façon générale que pour les chaudières avec du charbon d'environ 7000 calories on ne dépas- sera pas pour la puissance consommée dans la partie active de la chaudière une puissance de 0,5 kW dans une chaudière à un passage, et 0,8 kW dans une chaudière à plusieurs passages ; le tout rapporté à 1 million de calories consommées dans le foyer et à un rendement des ventilateurs d'environ 80 %.
Une augmentation à respectivement 1 ou 1,8 kW. (pour le ventila- teur de tirage) avec une augmentation des vitesses dans les parties actives des chaudières donnera une délimitation suffisamment claire contre la prati- que générale. Ce chiffre se reporte au charbon normal; avec la lignite très humide (env. 50 % d'humidité) les valeurs susdites augmentent d'environ 50%.
Pour les ventilateurs d'air secondaire la résistance dans le ré- chauffeur d'air entre seule en ligne de compte; les valeurs habituelles de la résistance sont de 16 à 25 mm. et les puissances absorbées sont de 0.1 à 0.15 kW par million de calories, dégagées dans le foyer. La délimitation contre la pratique habituelle commencera donc clairement à partir d'environ 0,2 kW.
Pour des chaudières travaillant sous pression du côté des gaz et n'ayant nar conséquent pas de ventilateur de tirage les valeurs limite de la puissance absorbée seront réduites dans la mesure qui correspond à la diminution que comporte la différence entre la température des gaz à la sortie de la chaudière, c'est-à-dire à l'entrée du ventilateur de ti- rage, et l'air de combustion à l'entrée du ventilateur principal; ceci se calcule facilement selon le cas.
Etant donné que par la disposition proposée la chute de pression dans la turbine-série augmente comparativement aux valeurs usuelles,il en sera de même pour la température de la vapeur. Il est donc d'un intérêt par- ticulier d'intercaler la turbine-série entre deux parties du surchauffeur, afin de diminuer toute diminution de température sur la machine principale.
Si l'on a soin de se servir de cette possibilité de résurchauffe le cycle thermique principal ne souffrira aucun dommage et l'énergie peut être consi-
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dérée comme étant gagnes parement en bontre-pression.