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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX CHAUDIERES AQUATUBULAIRES,
L'invention est relative aux chaudières aquatubulaires et elle concerne plus particulièrement, parce que c'est en leur cas que son application semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non esclusivement parmi ces chaudières, celles à faisceau incliné.,
Elle a pour but,surtout, de rendre ces chaudières telles qu' elles répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à disposer les tubes à eau en rangées agencées de manière que chaque tube soit assemblé au tube voisin par l'intermédiaire d'une ailette longitudinale commune, et à faire comporter en outre, à une fraction au moins de ces tubes et sur une partie au moins de leur longueur, des ailettes longitudinales, chaque rangée de tubes étant ensuite montée dans la chaudière de façon telle que les bords libres de ces dernières ailettes, appartenant aux tubes d'une rangée, soient au moins approximativement jointifs avec ceux des ailettes appartenant à la fangée adjacente, ce grâce à quoi on peut utiliser comme conduits à fumée les espaces compris entre les parois extérieures des tubes à eau et leurs diverses ailettes.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps, mais qui pourraient, le cas échéant, être utilisées isolément, dont il sera plus explicitement parlé ci-après, et notamment: - en une seconde disposition consistant à constituer chacune des deux parois latérales des chaudières au moins partiellement par une rangée de tubes à eau agencée de manière que chaque tube soit assemblé au tube
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voisin par l'intermédiaire d'une ailette longitudinale continue, les axes des tubes et les ailettes étant avantageusement disposés dans un même plan au moins sensiblement vertical.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application (notamment ceux pour lesquels on l'applique aux chaudières à faisceau incliné), ainsi que certains modes de réalisation, des susdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les chaudières du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux, notamment les rangées de tubes à eau, propres à leur établissement, ainsi que les installations comportant de semblables chaudières.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise @ l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquel complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fige 1, de ces dessins, représenteschématiquement, en coupe transversale, une portion du faisceau tubulaire d'une chaudière établie conformément à l'invention.
Les fig. 2 et 3 représentent une chaudière établie, elle aussi, conformément à l'invention, respectivement en coupe longitudinale suivant II-II fig. 3 et de face.
La fig. 4, enfin, représente en perspective, portions coupées, une chaudière établie suivant une variante du mode de réalisation des fig.
2 et 3.
Selon l'invention et plus particulièrement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir une chaudière aquatubulaire, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On dispose les tubes à eau en rangées agencées de manière que chaque tube soit assemblé au tube voisin par l'intermédiaire d'une ailette longitudinale commune et avantageusement, en outre, que les axes des tubes d'une rangée et les ailettes qui les assemblent se trouvent sensiblement dans un plan commun. Les axes des tubes sont parallèles entre eux et, de préférence, inclinés par rapport à l'horizontale.
On fait comporter, en outre, des ailettes latérales longitudinales à bords libres à une fraction au moins-de ces tubes, par exemple à chaque tube ou à un tube sur deux, chaque rangée étant ensuite montée de façon telle dans la chaudière que les bords libres de ces dernières ailettes, appartenant aux tubes d'une rangée, soient jointifs avec ceux des ailettes appartenant à la rangée adjacente.
Sur la fig. 1, on a représenté partiellement à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un faisceau tubulaire de chaudière établi conformément à l'invention.On constitue chacune des rangées A, B, C etc. par des tubes à eau la, 3a, 5a, etc., lb, 3b, 5b, etc., assemblés.par l'intermédiaire d'ailettes planes, longitudinales et radiales 2a, 4a, etc., 2b, 4b, etc., qui leur sont, de préférence, soudées. Les tubes d'une rangée sont avantageusement disposés de manière que leurs axes soient dans un même plan et que chacune des ailettes se trouve dans ce plan.
Mais on pourrait également utiliser des ailettes d'assemblage de profil non rectiligne, notamment courbe ou polygonal, et/ou décaler les axes de chacun des tubes de part et d'autre d'un plan donné, sans sortir du cadre de l'invention.
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Si, comme représenté à la figo 1, on agence les rangées A, B, C,etc. parallèlement entre elles de manière que, une fois celles-ci montées dans la chaudière, les tubes de deux rangées adjacentes quelconques aient leurs axes situés dans des plans sensiblement perpendiculaires aux plans des rangées, on fait comporter à une fraction au moins de ces tubespar exemple à chacun de ceux-ci, deux ailettes latérales 6a, 7a, 7b, 8b fixées, de préférence, par un cordon de soudure et telles qu'elles se trouvent accolées deux à deux par leurs bords libres (7a et 7b, 8b et 8c, etc.) et avantageusement dans le prolongement l'une de l'autre.
On pourrait également disposer les tubes (et leurs ailettes jointives) en quinconce, ou ne munir d'ailettes qu'un tube sur deux de chaque rangée, par exemple comme représenté à la figo 4.
Pour la clarté du dessin., on a représenté écartés sur la fig. 1 les bords libres des ailettes en regard (7a et 7b, etc.), alors qu'en réalité ils sont au moins approximativement jointifs, comme représenté à la fig. 4..
On utilise comme conduits à fumée les espaces compris entre les parois extérieures des tubes à eau, leurs ailettes d'assemblage et les ailettes jointives. Un tel conduit à fumée est limité, par exemple sur la fig. 1, par un quart de circonférence de chacun des tubes la, lb, 3a, 3b, les ailettes d'assemblage 2a, 2b et les couples d'ailettes 7a, 7b et 10a, lOb.
Les tubes à eau sont réunis, à leurs extrémités, de préférence par dudgeonnage, d'une part à des tubes collecteurs d'entrée 11, et d'autre part à des tubes collecteurs de sortie 12 (fig. 2 à 4), ces tubes étant eux-mêmes réunis, les uns à un caisson collecteur d'entrée 13, les autres à un caisson collecteur de sortie 14. L'inclinaison des tubes à eau est, bien entendu, telle qu'ils montent des tubes collecteurs d'entrée aux tubes collecteurs de sortie, pour assurer une circulation naturelle de 1' eau par thermosiphon. Les tubes collecteurs sont avantageusement disposés parallèlement entre eux, de telle sorte que tous les tubes à eau et, par conséquent, les différents circuits d'eau aient la même longueur, les pertes de charge dans ces divers circuits sont identiques et la circulation d'eau est rationnellement contrôlée.
Deux tels trajets ont été représentés en pointillé sur la fig. 2.
On laisse le bas de la chaudière dépourvu de tubes à eau de manière à former une chambre 15 dans laquelle on fait arriver les fumées; on y fait, par exemple, déboucher un brûleur 16 par une ouverture 17 ménagée dans la plaque avant 18 de la chaudière.
On relie les conduits à fumée avec la chambre 15, d'une part, et entre eux, d'autre part, de manière à faire suivre aux fumées, le long des tubes à eau, des trajets aussi longs que possible, et de préférence égaux entre eux.
A cet effet, on prolonge, jusqu'à la plaque avant, les ailettes jointives 19 de la rangée horizontale inférieure 20 des tubes à eau et on interrompt ces ailettes en 21, de manière que les fumées soient forcées de lécher la plus grande partie des tubes inférieurs 20, de l'avant vers 1' arrière.
Puis on interrompt alternativement du côté de la plaque avant et du côté de la plaque arrière les ailettes jointives appartenant à une même rangée horizontale de tubes, ces ailettes étant prolongées respectivement jusqu'à la plaque arrière et la plaque-avant; cette alternance peut se faire,soit d'une rangée horizontale de tubes à la rangée immédiatement supérieure, soit toutes les deux, trois, etc. rangées, les ailettes jointives, appartenant aux rangées intermédiaires, étant alors interrompues de
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part et d'autre,
Sur la fig. 2, on a représenté, à titre d'exemple, un mode de réalisation où cette alternance est réalisée toutes les deux rangées horizontales de tubes: les ailettes 23 appartenant à la rangée 22, i.mmé- diatement au-dessus de la rangée 20, sont interrompues de part et d'au- tre en 24 et 25;
puis les ailettes 27 appartenant à la rangée 26 sont pro- longées jusqu'à la plaque arrière et sont interrompues en 28 avant la pla- que avant etc. On réalise ainsi des chicanes qui assurent une circulation dirigée des fumées, chaque filet fluide des fumées (représenté en trait gras fléché sur la fig. 2) ayant même longueur, et par conséquent mêmes . pertes de charge.
Et, ou bien on se contente de procéder comme il vient d'être dit, ou bien, et de préférence, on a recours encore à certaines dispositions telles que la suivante, qui peut d'ailleurs, le cas échéant, être utilisée isolément.
Suivant cette disposition, que l'on supposera appliquée à une chaudière telle que celle décrite ci-dessus, on constitue chacune des deux parois latérales de la chaudière au moins partiellement par une ran- gée de tubes à eau agencée de manière que chaque tube soit assemblé au tu- be voisin par l'intermédiaire d'une ailette longitudinale continue soudée à ces deux tubes.
Pour une chaudière telle que celle décrite ci-dessus, on prolonge les deux rangées latérales 29 et 30 jusqu'au niveau du sol 31 de la chaudière, la liaison entre le sol horizontal et les tubes inclinés pou- vant se faire à l'aide d'une murette verticale telle que 32 (fig. 4).
Cette disposition peut s'appliquer cependant n'importe quel type de chaudière aquatubulaire, les ailettes jointives étant alors supprimées sur les tubes constituant les rangées latérales telles que 29 et 30.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient une chaudière dont le fonctionnement ressort suffisam- ment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'entrer à son sujet dans aucune explication complémentaire et qui présente, par rapport aux chaudiè-' ' res du genre en question déjà existantes de nombreux avantages, notamment un montage plus facile à l'aide de rangées de tubes pré-assemblées, des circuits d'eau et de fumées à pertes de charge également réparties et une surface de chauffe fortement augmentée par la présence des diverses ailettes.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à ceux de ses modes d'appli- cation, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses,parties, ayantplus spécialement été indiqués ; en embrasse, au contraire, toutes les varian- tes.
REVENDICATIONS.
1.- Chaudière aquatubulaire caractérisée en ce que les tubes à eau sont disposés en rangées agencées de manière que chaque tube soit assemblé au tube voisin de la rangée par l'intermédiaire d'une ailette longitudinale commune.