BE513891A - - Google Patents

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BE513891A
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/28Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
    • F24H1/282Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with flue gas passages built-up by coaxial water mantles

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Description


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  THERMO - ECHANGEUR. 



   La présente invention est relative à un thermo-échangeur. 



   On sait que l'échange thermique entre une source produisant de la chaleur par la combustion, dans Pair ambiant, d'un combustible organique (charbon, mazout, gaz d'éclairage ou autres), et un fluide à chauffer, en gé- néral de l'eau, pose dés problèmes qui n'ont pas encore été résolus d'une fa- çon rationnelle, en raison de ce qu'il n'a pas été tenu compte de tous les facteurs mis en jeu. 



   Dans   létat   actuel de la technique, les gaz incandescents prove- nant de la source de combustion, ne pouvant pas pratiquement, sauf quelques rares exceptions, être mis en contact direct avec le fluide à chauffer, il en résulte que, dans un thermo-échangeur, lesdits gaz doivent être séparés du fluide à chauffer par une cloison de grande conductibilité thermique, qui doit être, nécessairement, la plus mince possible. Toutefois, étant donné que la pression du fluide à chauffer, en général de l'eau dont la température d'ébullition est relativement basse, augmente rapidement, il est nécessaire de prévoir, pour les réservoirs dans lesquels ledit fluide est logé et qui sont en contact avec les gaz chauds de la combustion, des parois très ré- sistantes.

   Actuellement, on établit lesdits réservoirs, sous la forme de tu- bes étirés qui, s'ils donnent toute satisfaction au point de vue de la soli- dité, exigent cependant l'emploi d'une très grande longueur, parce que leur surface développée est petite et parce que la surface extérieure d'un tube ne reçoit pas la même quantité de calories en tous ses points et, par con- séquent, n'est jamais utilisée au maximum. 



   Si l'on considère maintenant le coefficient de transmission de chaleur par rayonnement, surtout lorsqu'il s'agit de flammes colorées, com- me celles produites par la combustion du mazout, on constate qu'aux   tempéra-   

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 tures supérieures à   500 C,   ce coefficient est considérablement plus grand que le coefficient de transmission de chaleur par convexion. Il en résulte qu'il est rationnel dans   un'échangeur   thermique, d'augmenter la surface de chauffe qui est exposée au rayonnement direct de la zone de combustion, et, au contraire, de limiter la surface de chauffe à transmission par convexion aux températures au-dessous de 600  ou même de 500 C.

   Or, il est difficile et coûteux de construire une chambre de combustion comportant des parois en tubes, ce qui serait cependant nécessaire lorsqu'il s'agit d'un fluide à chauffer à haute pression, et permettrait d'utiliser à fond la transmis- sion thermique par rayonnement. En conséquence, actuellement, les échangeurs de chaleur ont ordinairement la plus grande partie de la surface de chauffe soumise à l'échange de chaleur par convexion. 



   Il résulte de ce qui précède, que, pour obtenir une certaine puissance thermique, il est nécessaire de prévoir des surfaces de chauffe importantes qui conduisent à des échangeurs qui sont obligatoirement volumi- neux, coûteux et difficilement réalisables sans maçonneries en briques, ce qui empêche d'assurer une parfaite étanchéité, des chambres de combustion, des carneaux de fumée, etc..., et provoque des entrées d'air froid à l'inté- rieur. 



   La construction d'une chambre de combustion sous pression deve- nant, dans ces conditions, difficilement réalisable, la combustion du com- bustible utilisé se fait, par conséquent, dans une zone de dépression, carac- térisée par la pauvreté de l'air comburant en oxygène, par la création de cheminées d'écoulement des gaz de combustion, par la diminution dé brassage, par les entrées d'air froid, et, comme corollaire, par un faible coefficient de transmission thermique par   convexion.   



   Toutes les considérations qui précèdent font qu'en raison de la grande longueur des tubes, de l'épaisseur des parois des réservoirs, du poids important et de la non-étanchéité des magonneries, des grandes pertes de cha- leur vers l'extérieur, par suite de l'importance des parois, du mauvais coef- ficient de transmission thermique, les échangeurs de chaleur ordinaires, les chaudières en particulier, sont des appareils entraînant à des frais très élevés de première installation. D'autre part, leur rendement est générale- ment faible, sauf pour les grandes unités modernes. 



   L'invention a pour objet la création d'un thermo-échangeur réa- lisant une synthèse des connaissances actuelles des lois de transmission de chaleur et d'écoulement de fluides, en tenant compte des besoins d'entre- tien, de surveillance et de contrôle de fonctionnement de l'appareil, tout en simplifiant sa construction métallique, afin de diminuer son poids et de réaliser un prix très bas de première installation et une économie maximum d'exploitation) grâce à un très grand rendement, impossible à obtenir dans les générateurs ordinaires. 



   Le thermo-échangeur selon l'invention est essentiellement carac- térisé en ce qu'il comporte une source de chaleur placée suivant l'axe prin- cipal d'une enceinte hermétique et susceptible, par conséquent, d'être sou- mise à une surpression, le fluide à chauffer circulant autour de cette en- ceinte, sous la forme d'une nappe de faible épaisseur. 



   D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple et dans lesquels: 
La fig. 1 est une vue en élévation, partie en coupe, illustrant schématiquement le principe du thermo-échangeur selon l'invention. 



   La fig. 2 est une vue en élévation-coupe, suivant II-II de la fig. 3, d'une forme de réalisation pratique du thermo-échangeur. 

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   La fig. 3 est une vue en plan correspondant à celle de la fig. 2. 



   La fig.   4   est une vue de profil correspondant à celle de la fig. 2. 



   La fig. 5 est une vue en coupe suivant V-V de la fig.   4.   



   En se reportant à la fig. 1, illustrant une forme de'réalisation schématique du thermo-échangeur selon l'invention, ce thermo-échangeur com- porte essentiellement un corps interne à deux parois 1 et 2 ménageant entre elles un   espace 1,   ce corps délimitant une enceinte 4, dite chambre de   combus-   tion. 



   A 1'extrémité supérieure de la chambre de combustion, et suivant   1?axe   vertical de cette dernière, est prévue une source de chaleur qui peut être constituée, par exemple, par un brûleur à gaz combustible, alimenté en gaz à l'aide dune tuyauterie 5, et auquel l'air primaire et l'air secondaire peuvent être délivrés par les tuyauteries 6 et 7, respectivement. De préfé- rence, le brûleur proprement dit débouche dans un tunnel de carburation 8, pourvu   douvertures   latérales 2 permettant d'agir sur la forme des flammes produites par ce brûleur. Grâce au montage indiqué, les flammes du brûleur sont dirigées de haut en bas dans   l'enceinte ±   dont la paroi interne   1   doit se trou- ver à une distance sensiblement constante des limites de la zone de combustion. 



   En ce qui concerne   1-*espace 2   qui est destiné à la circulation du fluide à chauffer, il doit être calculé en fonction de ce fluide et de la vi- tesse limite choisie dans chaque cas particulier.A sa partie supérieure, l'es- pace est mis en communication, par des tuyaux 10 avec le conduit 11 de sor- tie du fluide chauffé. 



   Avant de pénétrer dans l'espace 3, le fluide à chauffer circule dans un espace délimité par les deux parois 12 et 13 d'un corps récupérateur entourant le corps interne à deux parois. Ce corps récupérateur est lui-même entouré par une tôle 14 et par deux cylindres   12. et   16, délimitant entre eux un espace 17. 



   Le fluide   à   chauffer qui arrive par la tuyauterie 18, est envoyé, à l'aide   d'une   pompe 19 et par   lintermédiaire   demi tuyau 20,dans l'espace 21 délimité par les deux parois 12 et 13 du corps récupérateur. De cet espa- ce, le fluide réchauffé est conduit, par les tuyaux 22, le collecteur 23 et les tuyaux 24   et 25.  à   1 -espace   3. 



   Les gaz de combustion qui sortent de la   chambre ¯4   doivent, avant d'être évacués par les carneaux 26,parcourir l'espace 27, délimité par le corps interne et le corps récupérateur, puis le'espace 28, délimité par ce corps récupérateur et la tôle 14. 



   Quant à l'air d'alimentation du brûleur, il pénètre par les ou- vertures grillagées 29, pour ensuite circuler entre les cylindres 16 et 15, puis entre le cylindre 15 et la tôle 14. 



   Les divers circuits indiqués ci-dessus, permettent de récupérer au maximum les calories produites par la combustion du combustible, étant donné qu'avant de sortir de   1-*appareil,   les gaz de combustion servent à ré- chauffer le fluide circulant dans le corps récupérateur, et à réchauffer l'air d'alimentation du brûleur. 



   Les divers corps constitutifs de 1-'appareil sont suspendus li- brement à leur extrémité supérieure et pénètrent de manière étanche dans un socle S dans lequel sont prévues une porte de visite et de nettoyage 30, ainsi que les diverses conduites amenant le fluide à chauffer. 



   L'air primaire étant mis en circulation dans la tuyauterie 6, 

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 par le ventilateur 31,et l'air secondaire dans la tuyauterie 7, par le ventilateur 32, il est possible, étant donnée l'étanchéité de la chambre de   combustion 1,   de mettre celle-ci sous pression, c'est-à-dire d'y faire régner une pression supérieure à la pression atmosphérique. 



   Le thermo-échangeur ayant été décrit dans son principe, on se re- portera maintenant aux figs. 2à 5 qui illustrent, à titre d'exemple, une for- me de réalisation industrielle dudit thermo-échangeur qui comporte une chan- bre de combustion 51, pourvue de deux parois ménageant entre elles un espace libre 52, ladite chambre de combustion, dont la forme se rapproche sensible- ment de celle d'un sphère, étant constituée par un corps de révolution ayant pour axe, l'axe principal de l'appareil. A son extrémité inférieure,la cham- bre de combustion 51, présente une partie conique 53, munie d'une ouverture   qui et   en communication l'intérieur de la chambre 51 avec une cuvette 54 formant organe d'obturation.

   A sa partie supérieure, la chambre de combustion 51 est fermée par un chapeau .55. formant en même temps boîte de distribution pour l'air secondaire. A   1-'intérieur   de la chambre de combustion 51, et par   l'intermédiaire   d'une rondelle ou support analogue, est suspendu librement un cône ou tunnel de rayonnement 56, réalisé en au moins deux parties, afin qu'il puisse se dilater librement. Dans la rondelle ou analogue qui suppor- te le cône de rayonnement 56, sont ménagées plusieurs ouvertures 57 munies éventuellement de tubes évent pour le passage de   l'air   secondaire, le chapeau 55 étant, de plus, pourvu d'ouvertures 58, disposées convenablement dans le prolongement des ouvertures 57 et permettant de viser les flammes à l'inté- rieur de la chambre de combustion 51. 



   Le fluide à chauffer pénètre dans l'espace 52 de la chambre de combustion 51, à partir de la cuvette 54 par l'intermédiaire d'un ou plu- sieurs tubes 60, formant une boucle dilatable. Four la sortie du fluide à chauffer de la chambre de combustion 51, celle-ci est munie à sa partie su- périeure, dont la forme, à cet endroit, est telle que le fluide à chauffer ne peut ;; rester sans mouvement et subir une surchauffe locale, de tubes 61, connectés par groupes à des collecteurs tubulaires 62,   d'où   le fluide est di- rigé, par des conduites 63, vers les pompes de circulation extérieure ou vers le réseau extérieur si les pompes ne sont pas placées en aval du thermo- échangeur, mais en amont.

   Il est à noter que grâce au montage indiqué, se- lon lequel les pompes sont placées à la sortie du fluide à chauffer, ce der- nier ne peut pas être mis sous pression. En ce qui concerne les pompes de cir- culation extérieure} elles sont, de préférence, fixées sur des châssis 64 placés sur le socle 65 de l'appareil (fig.   4).   



   La source de chaleur du thermo-échangeur est constituée par un brûleur au mazout ou au gaz ou encore, éventuellement, au charbon pulvérisé, placé dans une ouverture centrale 66 de la boîte à air comburant 55. L'air primaire réchauffé,est aspiré par le surpresseur dubrûleur dans la boite à air etil réchauffe, en se mélangeant avec lui, le combustible arrivant à la chambre de combustion 51. La combustion de ce combustible, s'effectue ainsi dans une enceinte hermétique et sous une certaine pression qui est égale à la perte de charge des gaz de fumée dans le thermo-échangeur, et peut être augmentée par la fermeture plus ou moins grande du registre 68 placé dans le carneau des fumées   67   et contrôlé par un volant   demanoeuvre   69 (fig. 5) . 



   L'air secondaire préchauffé et envoyé par le ventilateur 70 dans la boite à air 55 y pénètre par une gaine de soufflage 71 disposée tangentiel- lement. Cet air entre ensuite dans la chambre de combustion 51 en passant en grande partie par le tunnel 56 et aussi par les ouvertures 57, ces dernières dirigeant l'air autour de l'armature extérieur dudit tunnel 56, pour le re-   froidir   un peu, et le long de la paroi intérieure de la chambre de combus- tion 51, afin de faciliter la combustion des particules de combustible qui pourraient s'échapper de la zone de combustion au centre de la chambre.

   Il est à remarquer, en outre, que cet air donne lieu à la formation d'une enve- loppe gazeuse plus froide le long de ladite paroi intérieure qui n'absorbe 

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 pas le rayonnement de la zone de combustion (absence de C02 et de II20). 



   Les gaz de combustion passent ensuite entre la paroi extérieure du corps de la chambre de combustion 51 et la paroi intérieure du corps du 
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 récupérateur Z2.. Afin d'augmenter la surface d'échange thermique entre les gaz de combustion et les parois avec lesquelles ils entrent en contact, la paroi extérieure du corps de la chambre de combustion est pourvue   d'ailet-   tes (telles que 73, figa 5) augmentant .sa surface, ainsi que la paroi inté- 
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 rieure du corps du récupérateur 2,, qui est munie d'ailettes (telles que 1/z; fig. 5) augmentant aussi sa surface. L'espace interne 75 délimité par les deux parois du corps 72 est en rapport avec la vitesse   qu'on   veut donner à 
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 1-"écoulement des gaz de fumée. 



  Leespace z du corps de la chambre de combustion et 1-'espace 12. du corps du récupérateur 72 sont pourvus de volets directeurs désignés, res- 
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 pectivement, par z et 22. Ces volets sont constitués, de préférence, en fer demi-rond et sont fixés sur la face interne de la paroi extérieure du corps de la chambre de   combustion.21 .et   sur la face interne de la paroi extérieure du corps du récupérateur   12..de   manière à laisser subsister un passage pour 
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 que le fluide à chauffer puisse x'éaouler entre lesdits volets et la face in- terne des deux parois intérieures délimitant les espaces 2.6 et 75.

   Grâce à cette disposition le fluide à chauffer, pulsé par la pompe de distribution (non représentée) parcourt,   d'une   part, un chemin en spirale en remontant 
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 vers le haut dans les deux espaces 2 et 5. et, d'autre part, passe en vi- tesse en court-circuit entre les parois intérieures précitées et les volets directeurs 76 et 77. L'inclinaison des volets directeurs et Z1. étant choi- sie, de façon que les deux mouvements indiqués pour le fluide s'effectuent sous un angle qui est de préférence, de   l'ordre   de 60 , il en résulte des mouvements tourbillonnaires dans   l'écoulement   du fluide, qui empêchent une surchauffe locale éventuelle. 



   L'arrivée du fluide extérieur à chauffer a lieu par les condui- 
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 tes 1¯8 qui traversent le socle 65. de l'appareil et qui pénètrent dans l'es- pace 75 du corps du récupérateur, après avoir traversé la cuvette de fond Les conduites 78 sont pourvues de bouclés de flexibilité. 



   A sa sortie du corps du récupérateur 72, le fluide à chauffer est 
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 conduit par les tuyaux aux collecteur $0, qui le dirigent vers le conduit Lly aboutissant à la cuvette ±à par les tubes 2. ce fluide passant ensuite de cette cuvette à l'espace 2 de la chambre de combustion l¯ par les con- duites 60, ainsi   quon   l'a déjà dit. 



   Il résulte de ce qui précède que la circulation du fluide à   chauf-   fer   seffectue   méthodiquement de la zone la plus froide (espace 75 du corps du récupérateur) vers la zone la plus chaude (espace 52 de la chambre de combustion 51) en passant par la zone de température intermédiaire (cuvette 54). 



   Tout comme la paroi intérieure qui est pourvue des ailettes 74, la paroi extérieure du corps du récupérateur 72 est munie d'ailettes 83 en V, le nombre des ailettes 83 pouvant être le double de celui des ailettes 74 
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 afin d9êquil.:T.brer la transmission des deux côtés du corps du récupérateur dont le côté intérieur est placé dans une zone où la température est plus éle- vée que celle dans laquelle se trouve le côté extérieur. 
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 Toutesles ailettes là et â2 comportent des fentes (de l'ordre de 10 mm, tous les 100 mm environ par exemple), afin, d'une part, d'augmenter le coefficient de transmission par convexion et,   d'autre   part, de supprimer une fatigue exagérée sur lescorps à double paroi. De plus, les fentes précitées sont disposées en quinconce pour distribuer plus régulièrement ladite fatigue. 



   Après   quils   ont parcouru de bas en haut l'intervalle 84 existant entre la paroi extérieure de la chambre de combustion 51 et la paroi intérieu- 

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 re du corps du récupérateur   72,   les gaz de combustion font un changement de direction de 1800 pour redescendre vers le socle 65,en passant à travers l'intervalle 85 existant entre la paroi extérieure du corps du récupérateur   72   et la face interne de l'enveloppe principale   86   de l'appareil. Les gaz de combustion cèdent ainsi de la chaleur   à   cette enveloppe principale avant de passer par une ouverture ménagée dans la plaque supérieure 109 du socle 65, pour entrer dans le carneau 67,contrôlé par le registre 68, et aller à la cheminée d'évacuation. 



   Quelques volets 87, servant aussi comme supports des éléments centraux de 1 appareil, sont disposés de façon à équilibrer l'écoulement des gaz de combustion vers la cheminée à travers le carneau circulaire   67.   Ces volets de support transmettent le poids de la partie centrale de l'appa- reil, par l'intermédiaire de quatre pieds 88 (en fer U) aux deux longerons transversaux      ( en fer U) soudés à l'armature du socle 65, armature qui est réalisée en fers profilés renforcés par des goussets. 



   Cette disposition permet un soulèvement et un transport facile du thermo-échangeur qui, dans ce but, présente des ouvertures (ou des cro- chets) ménagées dans la ceinture circulaire haute du socle, constituée par un fort profilé 90, destiné à recevoir les chaînes ou câbles d'un palan d'ar- rimage. A remarquer, en outre, que l'appareil comporte, à sa partie infé- rieure, un cadre 91 en gros fers profilés, permettant de le poser sur une simple dalle, sans aucune fondation, le poids total de l'appareil étant très réduit, même pour des unités de moyenne puissance, de l'ordre de 2.000.000 cal/h. 



   Pour empêcher tout échappement des gaz de combustion hors de la chambre 51 vers l'intérieur du socle 65, les tubes d'arrivée   78,   traversant la cuvette inférieure 54, sont munis d'un bourrage en amiante et de disposi- tifs de serrage. De même, un autre bourrage circulaire 92 en amiante suppri- me tout court-circuit éventuel des gaz chauds entre la chambre de combustion 51 et le carneau 67 et oblige ces gaz à remonter vers le haut par l'espace annulaire 84. Une trappe d'explosion 93,munie d'une gaine de protection   .:24 du   personnel et d'une conduite de visite 95 la reliant avec la cuvette inférieure 54, supprime les risques dûs à une surpression éventuelle venant à se produire à l'intérieur de la chambre de combustion 51. Une porte étan- che 96, livre accès à la gaine 94. 



     Vair   comburant nécessaire au fonctionnement du brûleur est aspi- ré de l'extérieur à travers un grillage protecteur 97. Cet air passe, ensui- te, entre l'enveloppe extérieure 98 et une cloison intermédiaire 99, con- tourne l'entrémité inférieure de cette dernière et remonte en passant dans l'intervalle ménagé entre la face interne de cette cloison 99 et la face externe de la paroi de l'enveloppe principale 86 qui est munie d'ailettes en V, analogues aux précédentes. Ces ailettes servent non seulement à aug- menter la surface d'échange de chaleur entre l'enveloppe principale 86 et l'air comburant, mais aussi à consolider la position de la cloison intermé-   diaire   99. 



   A sa sortie de l'intervalle précité, l'air réchauffé pénètre par les trous 100' dans le collecteur circulaire 100,prévu à la partie supé- rieure de l'appareil, d'où il est aspiré par le ventilateur 70, à travers la conduite 101, pour être envoyé, à travers la conduite 71 pourvue d'un re- gistre de réglage 102, dans la boite à air 55. Cette dernière est munie d'une trappe de surpression   103   de l'air comburant, qui permet de visiter le tunnel 56. 



   Pour récupérer au   maximum   la chaleur tendant à s'échapper vers l'extérieur de l'appareil, dont le calorifugeage est assuré par l'air aspi- ré de l'extérieur, on prévoit une série d'ouvertures 104,disposées circu- lairement et permettant d'aspirer depuis l'intérieur du socle 65 de l'air réchauffé, notamment par la cuvette 54 et le carneau   67,  et le mélanger avec 

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   Pair   extérieur aspiré par le ventilateur 70. Il en résulte que l'air ve- 
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 nant de extérieur est déjà préchauffé par 1-'air en provenance du socle 65. 



  Une série d'ouvertures 105 placées sur le même cercle que les tu- 
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 bes ±3 de sortie du fluide à chauffer du corps du récupérateur 72 permet d'exa- miner et de nettoyer., par soufflage, brossage ou lavage, les passages annulai- res .8 et â2 pour la circulation des gaz de combustion. De même, des portes latérales 106, prévues sur le carneau 67, et des grandes portes 107, prévues sur le socle 65, permettent de visiter et de nettoyer ledit carneau et l'intérieur du socle. 



   Pour la liaison du carneau 67 avec la cheminée, il est prévu une 
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 forte cornière 108,. ladite cheminée devant pouvoir produire le faible tirage, qui est   seulement   nécessaire lorsque le brûleur fonctionne au ralenti, pour éviter l'engorgement de la chambre de combustion 51 et des conduites des gaz quand le débit du ventilateur de l'air comburant est très faible ainsi qu'à la allumage du brûleur. 



   On signalera, pour terminer, que les ouvertures 58 sont munies de dispositifs transparents de protection et que le volant   fil   de commande du registre 68 est prévu dans une position surélevée pour permettre de placer la 
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 plaque supérieure 109 du socle z au niveau du sol, de façon que le carneau   fil   puisse être connecté directement avec le carneau des fumées en maçonnerie passant sous la dalle reposant sur le sol. 



   Il résulte de la description qui précède que tous les corps à dou- 
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 ble paroi, chambre de combustion .51; et récupérateur 72, sont suspendus libre- ment au   chapeau 22   de l'appareil et sont soutenus par l'enveloppe principale 86. Etant donné que cette dernière se dilate vers le haut et que les corps précités se dilatent vers le bas, il s'ensuit que les positions relatives 
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 de ces éléments restent pratiquement les mêmes lors du fonctionnement de 1-9<p- pareil. En ce qui concerne l'enveloppe extérieure 98, qui est aussi suspen- due au chapeau, elle ne se dilate pas en raison de ce   qu'elle   est entourée par de 1?air froid.

   Cette enveloppe 98 glisse donc, lors de la dilatation de l'enveloppe principale 86, dans la couronne de base formée par une forte cor- nière qui est biseautée   intérieurement   en haut pour ne pas venir endommager 
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 la partie visible de ladite enveloppe 2Q lorsque celle-ci se déplace. L'étarx- chéité nécessaire entre la chambre de combustion 21 et le carneau z, lors- que les positions relatives des corps dilatables et de l'enveloppe principale 
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 changent, est assurée par le bourrage circulaire 2 de la cuvette 5.. 



  Il va de soi que le thexmo-échangeur n'a été décrit et représenté queà titre purement eipl4catif., nullement limitatif, et que diverses mo- difications de détail pourraient être apportées à la forme de réalisation 
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 indiquée, sans qu-on sorte pour cela du domaine de l'invention. C'est ainsi, par exemple, que, dans le cas   où   le fluide intermédiaire à haute température produit par le thermo-échangeur serait destiné à faire de la vapeur par l'ad- jonction d'un thermo-vaporiseur, un surchauffeur de vapeur pourrait être pré- vu entre le corps de la chambre de combustion 51 et le corps de récupérateur 72.

   Dans ce but, on pourrait supprimer la partie conique de la base du corps de récupérateur      et lui donner à cet endroit une forme cylindrique permet- tant de loger les tubes du faisceau du surchauffeur de la vapeur. De   marne,     le'air   comburant nécessaire au fonctionnement du brûleur pourrait être aussi soufflé par un ventilateur placé au-dehors du   thermo-échangeur,   la grille d'aspiration pouvant être alors supprimée. Il est à noter, en outre, qu'au lieu d'être suspendu à l'intérieur de la chambre de combustion, le tunnel pourrait être posé sur son support de manière à se trouver en-dehors de la chambre de combustion. De plus, la combustion pourrait se faire non de haut en bas, mais de bas en haut ou même horizontalement suivant la position du 
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 thermo-échangeur.

   Dans le cas d'une combustion de bas en haut, la cuvette de la chambre de combustion ainsi que les conduites d'échappement des gaz de fumée, seront prévus à la partie supérieure de l'appareil. Il est à remar- quer, enfin, que le nombre des corps à double paroi pourra être supérieur à 

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 deux et qu'on pourra prévoir,par exemple,. deux corps récupérateurs au lieu   j'un   seul.

Claims (1)

  1. R E V E N D I C A T I O N S .
    1) Thermo-échangeur caractérisé en ce qu'il comporte une source de chaleur placée suivant l'axe principal d'une enceinte (4, 51) hermétique formant chambre de combustion et pouvant être soumise à une surpression, le fluide à chauffer circulant autour de cette enceinte, sous la forme d'une nappe de faible épaisseur.
    2) Thermo-échangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de combustion (4, 51), qui comporte une enveloppe à deux pa- rois délimitant un espace (3, 52) pour la circulation du fluide à chauffer, a la forme d'un corps de révolution dont les diamètres successifs sont en rapport avec les modifications de la forme de la zone de combustion.
    3) Thermo-échangeur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, vers la sortie des gaz de combustion, le diamètre de la chambre de combustion (4, 51) est en rapport avec la diminution de volume de ces gaz, afin de maintenir ceux-ci à la vitesse désirée à cet endroit de la chambre de combustion.
    4) Thermo-échangeur selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chambre de combustion (51) à deux parois délimiant un espace (52) de faible largeur pour la circulation du fluide à chauffer a une forme se rapprochant sensiblement de celle d'une sphère.
    5) Thermo-échangeur selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe à deux parois délimitantl'espace (52) pour la circu- lation du fluide à chauffer est entourée par une seconde enveloppe formant corps de récupérateur à deux parois délimitant un second espace (75) pour la circulation du fluide à chauffer, ce second espace étant en communication avec le premier par des conduits prévus à l'extrémité inférieure des deux en- veloppes .
    6) Thermo-échangeur selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les deux enveloppes délimitant les espaces (52, 75) sont suspen- dues librement à leur extrémité supérieure et pénètrent de manière à pou- voir se dilater librement dans une cuvette (54) entourant de manière étanche l'extrémité inférieure du corps de récupérateur et contenant les conduits (60, 7@) d'amenée du fluide à chauffer aux espaces (52, 75).
    7) Thermo-échangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de chaleur est constituée par un brûleur débouchant dans un tun- nel de rayonnement (8, 56). - 8) Thermo-échangeur selon les revendications 1 et 7, caractérisé en ce que la chambre de combustion (51) est obturée à son extrémité supérieure par un chapeau formant boîte de distribution (55) pour l'air comburant du brû- leur, le tunnel de rayonnement (56), qui est supporté par une rondelle ou sup- port analogue placé au-dessous dudit chapeau, étant réalisé en au moins deux pièces, de façon à pouvoir se dilater.
    9) Thermo-échangeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tunnel de rayonnement (56) est suspendu librement à l'intérieur de la chambre de combustion (51) ou estposé sur son support de façon à être disposé en-dehors de la chambre de combustion.
    10) Thermo-échangeur selon les revendications 8 et 9, caractérisé <Desc/Clms Page number 9> en ce que la rondelle supportant le tunnel de rayonnement (56) est percée d'ouvertures (57) dirigeant une partie de l'air comburant de façon qu'il re- froidisse 1?armature extérieure dudit tunnel et quil longe la paroi inter- ne de la chambre de combustion (51) afin de faciliter la combustion des par- ticules de combustible qui pourraient s'échapper de la zone de combustion au centre de la chambre.
    11) Thermo-échangeur selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les espaces (52, 75) pour la circulation du fluide à chauffer sont pourvus de volets directeurs permettant de donner à ce fluide la direction déterminées 12) Thermo-échangeur selon la revendication 11, caractérisé en ce que les volets directeurs prévus dans les espaces (52, 75) de circulation du fluide sont constitués par des fers (76, 77) fixés sur la face interne de la paroi extérieure de chaque espace de manière à laisser subsister un passa- ge pour que le fluide à chauffer puisse s'écouler entre lesdits volets et la face interne de la paroi intérieure de chaque espace.
    13) Thermo-échangeur selon les revendications 1 et 5, caractéri- sé en ce que les deux corps à double paroi déterminant les espaces (52, 75) sont entourés par deux cylindres (86, 98) séparés par une cloison intermédiai- re (99) délimitant des espaces pour la circulation de l'air comburant aspi- ré de l'extérieur à travers un grillage (29, 97).
    14) Thermo-échangeur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les parois des corps et cylindres devant être léchées par 1?air comburant sont garnies d'ailettes (73, 74, 83).
    15) Thermo-échangeur selon la revendication 14, caractérisé en ce que les ailettes (73 74, 83) ont une forme en V et sont coupées par des fen- tes afin d'augmenter le coefficient de transmission par convexion et de sup- primer une fatigue exégérée des corps à double paroi.
    16) Thermo-échangeur selon les revendications 14 et 15, caracté- risé en ce que les fentes prévues dans les ailettes (73, 74, 83) sont en quin- conce.
    17) Thermo-échangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carneau'(67) de sortie des gaz présente une forme circulaire et est lo- gé dans un socle -(65) dont la face supérieure est percée d'ouvertures (104) permettant d'aspirer dans ledit socle de 1-'air réchauffé qui se mélange à 15'air aspiré de l'extérieur vers la boite de distribution (55).
    18) Thermo-échangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tuyaux (60, 78) logés dans la cuvette (54) et allant vers les espaces (52 75) de circulation du fluide à chauffer ont la forme de boucles dilatables.
    19) Thermo-échangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que tout court-circuit éventuel des gaz chauds entre la chambre de combustion que et le carneau (67) est empêché par un bourrage circulaire incombustible (92) prévu entre la base dû.corps récupérateur et la cuvette (54).
    20) Thermo-échangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une trappe d'explosion (93) munie d'une gaine de protection (94) et d'une conduite de visite (95) est reliée à la cuvette (54).
    21) Thermo-échangeur selon les revendications 1 à 20, caractéri- sé en ce qu'il forme., dans son ensemble, une succession de zones à tempéra- tures constantes et diminuant vers 1?extérieur ce qui rend la zone de combus- tion totalement indépendante de la température extérieure. en annexe 5 dessins.
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