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CHAUDIERE A EAU CHAUDE
L'invention est relative à une chaudière à eau chaude ne comprenant qu'un système de tubeso Des chaudières à eau chaude de ce genre sont montées dans le circuit de chauffage, le réservoir d'expansion nécessaire à l'expansion dans le réseau de chauffage total étant dispose en un autre endroit, indépendant de la chaudière.
Suivant l'invention, la chaudière est munie de tubes de circulation de retour qui permettent une circulation en retour pour les surfaces de chauffe de la chaudière ou respectivement tout au moins pour les surfaces fortement chauffées. Ces tubes de retour doivent se trouver dans le coin de la chaudière et les tubes de raccordement vers les parois avant, latérales ou arrière partent ce cet endroit. Le dispositif décrit offre l'avantage d'une répartition uniforme sur les différentes surfaces.
Il est préférable de disposer des tubes de retour dans chacun des quatre coins et de former avec les distributeurs inférieurs et les collecteurs supérieurs une cage tubulaire qui sert de charpente de support à la surface de chauffe totale et à l'enveloppe. Puisque dans une cage tubulaire de ce genre des tensions thermiques peuvent se produire dans le système de tubes à cause de la différence de température des courants d'entrée et de sortie;, on propose que les surfaces de chauffe raccordées aux tubes du système se composent d'une surface de chauffe à circulation forcée et d'une surface de chauffe à circulation naturelle et que les tubes verticaux du système de tubes disposés dans les coibs servent de tubes de retour au système à circulation naturelle.
Ceci offre la possibilité de réchauffer déjà l'eau de retour dans la surface de chauffe à circulation forcée et de ne la faire pénétrer qu'ensuite dans les tubes du système. On aboutit ainsi à ce que la différence de températures entre l'eau à l'entrée et la sortie est plus faible., de sorte que les tensions thermiques sont également réduites. La subdivision de la surface de chauffe en une surface de chauffe à
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circulation naturelle et une surface de chauffe à circulation forcée offre l'avantage que, lorsque la pompe s'arrête, le système à circulation naturelle continue à fonctionner. Pour cette raison, le système à circulation naturelle doit être disposé dans la zone des températures chaudes.
Avant l'entrée des gaz de combustion dans la surface de chauffe à circulation forcée, ceux-ci sont alors- refroidis à tel point qu'en cas d'arrêt éventuel de la pompe, aucun dégât grave ne peut se produire même à la surface de chauffe à circulation forcée.
Le courant d'eau dans la surface de chauffe à circulation forcée peut s'écouler aussi bien de haut en bas que de bas en haut. Par suite de la répartition uniforme du véhicule de chaleur entre les branches de tubes individuelles parallèles, l'écoulement de bas en haut offre des avantages; dans le cas d'écoulement de haut en bas, des mesures spéciales deivent éventuellement être prises, et comprennent par exemple l'emploi de dispositifs d' étranglement.
L'invention est décrite avec plus de détails dans les exemples de réalisation suivant les figures 1 à 3, @ Sur la figure 1, pour des raisons de clarté, on ne représente que la charpente tubulaire et les surfaces de chauffe qui y sont annexées, d'une chaudière à eau chaude conforme à l'invention. Le foyer et la maçonnerie ont été enlevés. La charpente de la chaudière comprend les tubes verticaux 1, les tubes longitudinaux supérieurs et inférieurs 2 et 2' ainsi que les tubes transversaux 3, 4 et 5. A cette charpente de tubes sont raccordées les surfaces de chauffe.-*La surface de chauffe à circulation natu- relle consiste en tubes de la paroi frontale 7, tubes de la paroi dorsale 7 et tubes des parois latérales 8/.
Les tubes des parois frontale et dorsale partent des tubes transversaux 4 et 5 et débouchent en commun dans le tube transversal 3. Les tubes de la paroi latérale 8 partent des tubes longitudinaux inférieurs 2' et débouchent dans les tubes longitudinaux supérieurs 2. La surface de chauffe à circulation forcée 9 consiste en plusieurs serpentins tubulaires montés en parallèle qui partent du distributeur 10 et débouchent dans le collecteur 11. Le collecteur 11 est raccordé par les tubes 12 au tube longitudinal inférieur 2' de la charpente. L'eau de retour entre dans le distributeur 10, traverse alors la surface de chauffe à circulation forcée 9 vers le haut et est amenée dans les tubes transversaux et longitudinaux inférieurs de la charpente.
De là, elle s'écoule dans les groupes de tubes 6,7 et 8 du système à circulation naturelle vers le collecteur 3 d'où elle retourne de nouveau par les tubulures 13 dans l'installation de chauffage non représentée. Par le réchauffage de l'eau de retour dans la surface de chauffe à circulation forcée 9, la différence de température est réduite par rapport à la température d'entrée de sorte que, à l'entrée du véhicule de chaleur dans la charpente de tubes, les tensions thermiques sont moindres. De la quantité en circulation dans le système à circulation naturelle dépend le fait que l'écoulement dans les tubes 1 s'effectue de haut en bas ou inversement. S'il circule une quantité d'eau supérieure à celle débitée par la pompe de l'installation de chauffage, l'excès s'écoule de retour par les tubes 1.
Si le cas inverse se présente, une partie de l'eau débitée s'écoule par le tube 1 vers le haut dans le collecteur 3 et s'y mélange à l'eau provenant du système de circulation.
Par le raccordement de la circulation naturelle à la circulation forcée, on aboutit à ce que la surface de chauffe, montée en arrière et soumise dans une mesure moindre à l'action de la chaleur si on ne tient pas compte de la circulation, peut consister en une surface de chauffe à circulation forcée relativement bon marché, alors que la partie fortement chargée est indépendante de la pompe de circulation en tant que surface de chauffe à circulation naturelle et continue à fonctionner en cas d'avaries à la pompe. Le guidage de l'eau de retour de bas en haut dans la surface de chauffe à circula- tion forcée 9 et le guidage vers le bas par le tube 12 peuvent éventuellement aboutir à ce que de l'air ou de la vapeur s'accumulent à l'endroit le plus haut.
Il est par conséquent indiqué de monter à partir de cet endroit un tube de désaérage 14 aboutissant à l'un des tubes longitudinaux ou transver-
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saux (2,3) de la charpenteo Ce tube est construit le mieux de façon élasti- que pour ne pas transmettre les dilatations du tube 12 aux tubes de la char- pente.
Sur la figure 2, on représente un exemple de réalisation dans le- quel l'eau de retour traverse la surface de chauffe à circulation forcée 9 et pénètre ensuite dans le tube transversal supérieur 3. Par le tube 1 s'é- coule alors une quantité plus ou moins grande vers le système à circulation naturelle, qui comprend de nouveau les groupes de tubes 6,7 et 8. La tempé- rature à l'entrée résulte dans ce cas de la température de mélange de l'eau provenant des deux systèmes de surfaces de chauffe. On obtient un bon mélan- ge du fait que l'eau doit parcourir les tubes longitudinaux 2 depuis le collecteur commun 3 jusqu'à la tubulure d'entrée 13. Dans cette disposition, on obtient un écoulement continu et en sens unique dans les tubes de retour
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La figure 3 représente la charpente de tubes et la disposition des surfaces de chauffe d'une chaudière à eau chaude à parcours unique con- forme à l'inventiono oL'eau de retour du chauffage pénètre dans le distri- buteur 10 sur lequel sont raccordés les serpentins tubulaires de la surface de chauffe à circulation forcée. Comme l'eau s'écoule vers le bas dans ces tubes, il peut être indiqué de disposer des moyens d'étranglement à l'entrée du tube 9 pour assurer une répartition uniforme de l'eau, également dans le courant dirigé vers le bas. Les tubes 9 débouchent dans le collecteur 3.
De là, les deux tubes de retour 1 disposés dans les coins aboutissent aux distributeurs inférieurs 2', 4 et 5. Les tubes de la paroi frontale et du plafond 6, ainsi que les tubes de la paroi dorsale 7 débouchent également dans le collecteur 3. L'eau qui sort à cet endroit prend par conséquent part au retour. Les tubes 8 de la paroi latérale sont raccordés au collecteur 2. Du collecteur 2, l'eau chaude retourne de nouveau au chauffage.
Le tube transversal 15 sert au raidissement de la charpente de tubes, car dans ce cas les tubes du coin avant font défaut.
REVENDICATIONS.
1. Chaudière à eau chaude, raccordée à la circulation forcée d'une installation de chauffage et munie d'une surface de chauffe consistant uniquement en tubes, caractérisée en ce que, pour la surface de chauffe de la chaudière, tout au moins pour les groupes de tubes fortement chauffés, on prévoit des tubes de retour spéciaux disposés dans les coins de la section de la chaudière et formant avec les raccords longitudinaux et transversaux supérieurs et inférieurs et les raccords, une sorte de charpente de chaudière faite de tubes.
2. Chaudière à eau chaude pour installation de chauffage fonctionnant à circulation forcée du véhicule de chaleur, dont la charpente de tubes consiste en tubes refroidis par;le véhicule de chaleur et auxquels sont raccordées les surfaces de chauffe, ,, caractérisée 0 en ce que les surfaces de chauffe raccordées aux tubes de la charpente consistent en une surface de chauffe à circulation forcée et une surface de chauffe à circulation naturelle, et en ce que les tubes verticaux disposés dans les coins de la charpente servent de tubes de retour pour le système à circulation naturelle.