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Cette invention concerne les appareils ramoneurs pour
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installs-tions de chauffe de fluides. Pans les apparejls ramoneurs
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de ce genre qui débitent le fluide de ramonage depuis une position
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de travail si tu4e à 1-'î-ritf'rieur d'une chambre de combustion et à proximité d'une paroi de cette dernière, des dispositions sont prises de-ns le pratique é ctuelle pour pouvoir retirer les ajutages des appareils de rai>Jn.rgc de leurn positions d'activité dans de$ positions effacées yu'3.1 occupent pendfnt les périodes où les appareils ne sont pas en service, v'alcré la protection offerte par les boîtes uurGles dans Jesquelles les ajutages sont retirés, ceuxci peuvent être souris 1;
un l'é!yonnc'rnent tel qu'ils sont por t6s à des températures con::.io/r.tblf'lî.e:nt plus élevées que celles du fluide utilisé pour le r. araran.ge, Inopportunité de prévoir des l11rrières de
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forme telles que l'énergie de compression puisse être convertie en énergie cinétique, conduit 1 l'emploi d'ajutages à'parois d'épaisseur notable. Il en résulte que le refroidissement brusque qui se pro- duit lorsqu'un fluide de ramonage relativement froid passe à une vitesse considérable dans l'ajutage occasionne le choc thermique 'et la formation consécutive de crevasses dans le métal de l'ajutage, sur la face interne de celui-ci. Pendant le ramonage, ces crevasses se propagent dans la paroi de l'ajutage en amenant la destruction de celui-ci.
Un but de l'invention est de procurer des appareils ramoneurs pour installations de chauffe de fluides, pourvus d'aju- tages qui risquent beaucoup moins sinon pas du tout d'être mis hors service par suite de choc thermique.
La nécessité de faire avancer et de retirer les ajutages des appareils de ramonage à fluides donne lieu à une complication et urie dépense considérables et un autre but de l'invention est d'éviter cette complication, du moins dans certains cas où jusqu'ici cette complication était considérée comme inévitable.
Suivant la présente invention, un appareil ramoneur à fluide du type agencé pour débiter le fluide de ramonage depuis une positions de travail à. l'intérieur d'une chambre de combustion et à proximité d'une paroi de celle-ci, comprend un dispositif d'ajutage tubulaire présentant à une extrémité ou près d'une extré- mité au moins une lumière pour débiter le fluide de ramonage à l'in- térieur de la chambre de combustion, et agencé de telle manière que lorsque l'appareil est en place, l'autre extrémité du dispositif d'ajutage s'étend, au moins lorsque l'appareil de ramonage n'est pas en service,
jusqu'à un endroit situé à l'extérieur de la chambre de combustion et soumis à la température ambiante relativement faible et une gaine en une matière opaque résistant eux températures éle- vées, montée sur le dispositif d'ajutage de manière à retarder le courant de chaleur allant de la gaine à l'extrémité @@té foyer du dispositif d'ajutage pourvue de la ou des lumières, la gaine présen
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tant une ou plusieurs ouvertures disposées de manière à permettre la décharge du fluide de ramonage par la ou les lumières de l'ajuta. ge, sans qu'il touche la gaine;
, de telle sorte que lorsque l'instar lation de chauffe de fluide est en service mais que l'appareil de ramonage n'est pas en activité, la partie de la gaine exposée à la . chaleur rayonnante peut atteindre une température relativement élevée se rapprochant de celle de la chambre de combustion mais, par suite de l'écoulement de la chaleur le long de l'ajutage vers l'endroit à température.ambiante relativement faible, l'extrémité c8té foyer de l'ajutage n'atteint qu'une température considérablement inférieure à celle de la partie adjacente de la gaine.
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins partiellement schématiques annexes,' dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en coupe horizontale d'une partie d'une paroi de chambre à combustion montrant une partie d'un appareil. ramoneur pour installations de chauffe de fluides,suivant l'invention, associé à cette paroi.
F'ig. 2 est une vue semblable d'un second appareil ramoneur pour installations de chauffe de.fluides, comportent une seconde forme d'exécution du dispositif suivant l'invention.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 1, la paroi 1 du foyer est garnie sur sa face tournée vers le foyer de tubes vaporisants verticaux disposés tangentiellement 2, dont deux présentent des parties 2B qui, dans le voisinage immédiat de l'appareil de ramonage 3 sont coudée vers l'extérieur de manière à sortir du plan contenant les parties environnantes des tubes 2, en ménageant un espace libre 4 pour laisser pénétrer dans la chambre de combustion un ajutage 6 de l'appareil de rpmonage de l'installation de chauffe.
Une botte Murale 7 est agencée dans la paroi 1 de la chambre de combustion et s'étend entre les deux parties de tubes coudées vers l'extérieur 2B tondis que son extrémité intérieure @@ trouve à fleur de la pnroi de la chambre de combustion.
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L'ajutage 6, qui a la forme d'un tronçon de tube métallique à paroi épaisse fermé à son extrémité intérieure 6A est fileté sur une par- tie considérable de son extrémité extérieure 6B pour se visser dans l'extrémité intérieure d'un tube pdrte-ajutage métallique à paroi épaisse de l'appareil de ramonage à fluide. La liaison entre l'aju- .tage 6 et le tube d'ajutage est d'un type contribuant à assurer une transmission rapide de la chaleur de l'ajutage au tube d'ajutage.
A proximité de son extrémité intérieure 6A, l'ajutage présente deux lumières de décharge diamétralement opposées 12 qui s'évasent chacune légèrement dans une direction radiale vers l'extérieur pour augmenter l'efficacité des jets de fluide de ramo- nage qui doivent être déchargés de l'ajutage par les lumières. En un point situé à proximité de la partie filetée 6B de l'e.jutage, la circonférence de ce dernier augmente de manière à former une partie circulaire 6C dont le diamètre dépasse de 1/8 de pouce (3,17 mm) le diamètre extérieur de la partie principale de l'aju- tage.
Une mince gaine métallique cylindrique 15 en acier spécial résistant aux températures élevées est adaptée sur la partie ronde 6C de l'ajutage 6 auquel elle est fixée par une soudure 16 et s'étend autour de l'extrémité intérieure de l'ajutage en laissant entre elle et celui-ci un jour de 1/16 de pouce (le58 mm) et entre l'extrémité intérieure de l'ajutage et l'extré- mité intérieure de la gaine, un jour de l'ordre d'un quart de pouce (6,35 mm). Cette gaine présente deux lumières 17 coïncidant avec les lumières 12 formées dans l'ajutage, mais de dimensions plus grandes que ces dernières.
L'appareil de ramonage à fluide représenté est du type rétractile et par conséquent le tube porte-ajutage 10 est pourvu à l'extérieur de la paroi de la chambre de combustion de dispositifs pour faire avancer et rétrograder le tube porte-ajutage et donc aussi l'ajutage. La position avancée de la gaine 15 de l'ajutage est indiquée en traits interrompus en 15A sur la fig. 1.
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Un joint pratiquement étanche à l'air autour du tube
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no#te-*fli:t%-.4- mobile axislement 11 comprend une bague 18 fixée à la surfine interne de la boîte murale 7 et une bague flottante 19 adaptée sur le tube porte-ajutage et susceptible de coulisser sur celui-ci, les deux orgues étant maintenues en contact de glissement l'une avec l'autre par des dispositifs à ressort non représentés.
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On constatera que lorsque l'e.iJpa.reil de reuionage à fluide de ].-installation de chauffe se trouve doms la position inactive représentée en traits pleins sur la fig. 1, le tube porte-ajutage occupe un emplacement à. l'extérieur de la chambre'de combustion
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et se trouve ainsi à la tr8ture 8 biEnte, relativement basse.
Lorsqu'il est eriployé, d<1ns 1-i.rs tp !].a -Lions de chauffe avec leouel 7¯'ayareil. de rcmionage de la fig. 1 est associée l' & jutage 6 est maintenu normalenent dans la position effacée eu rétréict4= eu seule J.' extr6Jil:]té intérieure pieté de la gaine 15 est soumise à toute la chaleur de rayonnement de la, chambre de combustion et où la quantité de chaleur de rayonnement reçue par la gpine diminue progressivement tout le long de la gaine jusqu'à
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l'endroit où elle est f'ix8e à 1-'ejut:lge.
On constate que l'extrémité de Le gaine souilise à la. totalité du chauffage par rayonnement atteint au bout d'un c..::rtDin 1<,1;ap>s une température constante se rap- prochant de celle de la chambre de combustion, qui peut être de l'ordre de 20000F (1100 C), une certaine quantité de chaleur étant
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continuellement perdue 7 e 7 nng de la mince' paroi de la gaine vers son point de fixation à l' ajutf ge 6 et une certaine quantité de chaleur 4tJnt tr;,nsrr!i:;(c; r,'Ir J''Y(J{l:1Cl:lont de 12 ;r 1.21e 9 F ejutage.
GO(ITr- l E' t(=mrllr(, ture de la surface extorne de 1-'extrémité eiii;41.ievrq> ri p 18 9Ï-ili-El 15 se rapproche de celle d 1:<. chambre de er.mr,s-i.-i.ran9 Je unn b.i.t,4 de chaleur de rp-yonneitient restituée à l'int:eieur de ceJ1e-c1 n:x la faine est très élevé et le degré net d'[tb)ornti(;n de la chaleur par JD gaine est beaucoup plus faible que si 1?' 1>x!in<;
f:t... 1 t maintenue si une bisse tFrrirature far exemple, si la i:L¯..il,'rr.i,irr ae 1>. j¯j=<iiie 15 à 7¯9estrrn.t située du cote
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du foyer est égale à 0,85 de celle du corps rayonnant ou du gaz dont elle reçoit la chaleur, une proportion d'à peu près 50% de la chaleur reçue par la chambre de combustion est rétrocédée par rayon- nenent à la source de chaleur et aux tubes de parois relativement froides 2, et moins de 50% de la chaleur reçue passe à l'ajutage 6.
Même un faible gradient de température à travers la paroi d'extrémité de la gnine 15 réduit la quantité de chaleur cédée au tube dans une mesure considérable.
D'autre part, comme l'ajutage 6 présente une paroi métallique épaisse et est raccordé au tube porte-ajutage 10 par une liaison contribuant à une bonne transmission de la chaleur de l'ajutage au tube, l'ajutage 6 tend à perdre de la chaieur rapidement par conduction au tube d'ajutage qui, s'étendant jusqu'en un point soumis à la température ambiante relativement faible et présentant une paroi métallique épaisse, extrait rapidement de la chaleur de l'ajutage. En pratique, si on laisse l'ajutage, sans le déranger, pendant quelques heures dans la position effacée représentée, on constate qu'il n'atteint qu'une température considérablement inférieure à celle de la gaine, l'ajutage, dans le cas ci-dessus mentionné où la gaine atteignait une température de l'ordre de 2000 F 1100 C),
n'accusant après une période de cinq heures qu'une température constante de l'ordre de 850 F (455 C).
Lorsque l'appareil de ramonage à fluide d'une installation de chauffe doit être- mis en service, on fait avancer le tube porte-ajutage de manière à amener l'ajutage à l'intérieur de la chambre de combustion avant que la vapeur ne soit admise au tube porte-ajutage 10, de telle sorte que la décharge de vapeur par les lumières 12 de l'ajutage se fait à une courte distance au delà des tubes de paroi 2 de la chambre de combustion. La températur de la vapeur employée pour le ramonage est (le l'ordre de 650 F (345 C), de telle sorte qu'@ucun choc thermique sérieux ne se produit dans la paroi épaisse de l'ajutage lors de l'admission de la vapeur.
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combustion.
On a constate que pour que la gaine en matière réfractaire offre une résistance mécanique suffisante, il ;est nécesai- re qu'elle sit une épaisseur d'un quart de pouce (6,35 mm) et comme
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1?- matière rr=fr.cta.i re est assez mauvaise conductrice de la chaleur et qu'une certaine quantité de chaleur passe par son intermédiaire dans l'ajutage malgré la garniture 22, la surface interne de la @ gaine est un peu plus froide que la surface externe.
Toutefois, cor:me dans la forme d'exécution de la fig. 1, le chaleur est trans- @ mise de l'ajutage 6X au tube porte-ajutage 10X beaucoup plus facile- ment qu'elle n'est transmise de la gaine 15X à l'ajute.ge 6X, de
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telle sorte que l'ajutage n'atteint qu'une tenl.n4r;ture très infë--' rieure à'celle de la partie la plus chaude de la gaine même après une exposition 1.)rolcnLée,'d&ns la. position rétrEctGe ou etfacée, à le. chaleur de rayonnement de la chambre de combustion.
Dans les deux 'ormes d'exécution de l'invention décrites ci-dessus en détail, 1-'ajutage peut être retiré de la chambre de combustion lorsqu'il n'est pas en service, ce qui réduit l'aire de la gaine soumise à la pleine chaleur de rayonnement de la chambre de combustion. Toutefois, l'invention peut aussi être appliquée à un ajutage qui reste en position active de ramonage à l'int rieur ae le chambre de combustion, même lorsqu'on ne ramone pas. pans un tel ces il faut avoir particulièrement soin d'assurer
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un ;
^rcours de conductibilité (1evG-e 1-1 Ecoulement ou dispersion de la. chnleur de la pointe de 1';>jut=tge ci, la. partie du tube porteajutage qui se trouve a l'extérieur de la paroi de le chG!.1.bre de combustion et de pI ,Él"3i<-;iacc, l'e;àpac= co:.rrris entro la gaine et l' juta-.ne GerD l'C;li1t'Jli cO'1::/1üte;:.ent, sr:uf' en r eg2rd des hunières de M.ché.rr.e ne 1.'r:.;jutr f,c, d'une n)ti8re thCTJilO-so1r'nte distique et r/aistr.t1tc .>. If eli, l(:u1', que la .1.;,5-ne de sâ.licc:, en vue d'empêcher ln i;r;:fir:.:1-si;:itn (1c 1), tir t'",yonne'ient ne 1:' j:,ine chaude .. 1¯'a ju.tr rye n] 11:: f 1'( i.j. ])(; ,,1<1' :rU1cc, IL, grine entourera toutes les ar.ri;iet uc l';.,juU;ate < i; -till)( [Jortr -njutafc' (11.11. sont exposées il 1. ., ch< 7. ur r j/o 1;: ni:e èJe 1<1 chmbl' de c(1,l1)l.!stLoll.
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En ce qui concerne la forme d'exécution de la fig. 2, la seule différence entre celle-ci et celle dela fig. 1 réside dans l'ajutage et sa gaine, et par conséquent on a conservé pour désigner les organes correspondants, les mêmes chiffres de référen- ce que sur la fig. 1 mais en les affectant du signe X.
La gaine 15X est faite en une matière réfractaire d'alumine fondue qui est extrêmement résistante à. la chaleur et mauvaise conductrice. Elle est fixée à l'ajutage 6X à proximité de son extrémité filetée 6BX, au moyen de deux chevilles ou vis à tête noyée 20 vissées chacune dans l'ajutage 6X et s'étendant chacune dans un trou correspondant 21 de la gaine. Les trous
21 ont des dimensions telles et occupent des emplacements tels qu'une différence de dilatation thermique entre le tube d'ajutage et la gaine peut être admise librement. La gaine présente des dimensions internes,telles qu'un jour d'environ 1/16e de pouce (1,58 mm) est laissé en tous points entre elle et l'ajutage.
A son extrémité intérieure la plus chaude, la gaine est maintenue espacée de l'ajutage 6X au moyen d'une garniture 22 en laine de silice, qui est une matière suffisamment élastique pour permettre un certain déplacement de la gaine par rapport à l'ajutage et mainte- nir l'espacement relatif de la gaine et de l'ajutage, et est aussi extrêmement résistante a.ux hautes températures. Une bague d'écarte- ment 23 en matière semblable est disposée autour de l'ajutage à proximité de l'extrémité ext'rieure de la gaine en matière réfrac- taire 15X.
Le fonctionnement de l'appareil de remonage à fluide suivant la fig. 2 est semblable sous tous les rapports à celui de l'appareil de ramonage de la fige 1. La partie d'extrémité de la. gaine en matière réfractaire est soumise à un chauffage intense par rayonnement de la chambre de combustion associée, même lorsque l'ajutage se trouve dans la position effacée représentée en traits pleins sur la fig. 2 et elle peut atteindre, au moins à sa surface externe, une température se rapprochant de celle de la chambre de
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Bien que dans les deux fornes d'exécution de l'invention décrites ci-dessus un ajutage soit relie à un tube porte-ajutage par un joint '?on conducteur de le.
chaleur, l'ajutage et le tube porte-ajutage '.'cuvant être compinés en un dispositif d'ajutage unique de @anière a éliminer le joint vissé entre les deux pièces . et à faciliter la transmission de.la chaleur allant de l'extrémité côté foyer du dispositif porte-ajutage au point.soumis à la température ambiante relativement faible.