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La présente invention concerne une installation pour la production de vapeur comprenant une chaudière produisant de la vapeur saturée ou partielle- ment surchauffée, ainsi qu'un surchauffeur séparé. Les termes "eau" et "vapeur" utilisés pour la commodité dans le présent mémoire couvrent tout autre liquide approprié et sa vapeur.
Le surchauffeur séparé d'une installation pour la production de va- peur suivant l'invention comprend un groupe de tubes de chauffage de vapeur dis- posés dans une enceinte qui est raccordée de façon à recevoir du gaz chaud prove- nant de la chaudière et qui comporte un ventilateur de circulation à ou près de sa sortie, par lequel les gaz refroidis peuvent être renvoyés à la chaudière.
Afin que l'invention soit bien comprise, une installation pour la production de la vapeur possible sera décrite ci-après de façon détaillée, à ti- tre d'exemple, et certaines variantes de l'installation seront également suggé- rées.
Dans les dessins annexés: la Fig. 1 est une vue schématique en élévation, partie en coupe, de l'installation utilisée pour illustrer l'invention ; les Figs. 2, 3, 4 et 5 sont des chémas représentant quatre modes différents d'utilisation du surohauffeur séparé de l'installation représentée sur la Fig. 1.
Dans l'installation représentée sur la Fig. 1, les brûleurs 11 d'une chaudière marine 10 du type Poster Wheeler, comportant un surchauffeur 12, 12A qui en fait partie intégrante et est placé à l'extrémité inférieure du passage de gaz 14''au-dessus duquel est placé un économiseur 16, sont alimentés d'air de combustion par un ventilateur à tirage forcé 18. Des gaz de combustion chauds passent sur les tubes du groupe de tubes-générateurs de vapeur 20, sur les élé- ments 12 et 12A du surchauffeur et sur l'économiseur 16 et s'échappent à la che- minée.
Le surchauffeur séparé 22 comprend un groupe simple 24 de tubes de surchauffe disposés dans une enceinte proche de la chaudière 10. Une entrée de gaz débouchant dans l'espace prévu dans l'enceinte est raccordée par un conduit 26 à un point situé dans le parcours des gaz de la chaudière entre les tubes générateurs de vapeur 20 et le surçhauffeur 12 qui fait partie intégrante de la chaudière. L'entrée de ce conduit peut être obturée par un jeu de registres 28.
Un ventilateur de circulation 30 est prévu, à la sortie de gaz du surchauffeur séparé et sa sortie est raccordée par un conduit 32 au foyer de la chaudière 10. Ce conduit peut également être obturé( par des registres 34.
Le conduit de retour venant du surchauffeur séparé est pourvu d'une conduite de liaison 36 aboutissant à la sortie du ventilateur à tirage forcé 18 de sorte que de l'air froid peut être introduit dans les conduits 32 et 26 et dans le surchauffeur séparé 22. S'il est souhaitable d'utiliser la chaudière 10 sans le surchauffeur séparé 22, on peut le faire en toute sécurité en arrêtant simplement le ventilateur de circulation 30 et en fermant les registres 28 et 34 dans les conduits d'entrée et de sortie des gaz 26 et 32 respectivement, qui aboutissent au surchauffeur séparé 22 et en admettant de l'air de refroidissement du ventilateur à tirage forcé 18 en ouvrant un registre 38 dans la conduite de liaison 36.
Dans l'installation décrite, la température de la vapeur qui quitte le surchauffeur séparé 22 peut être avantageusement réglée en modifiant la quan- tité de gaz qui le traverse, de préférence en réglant le débit du ventilateur de circulation 30. Un désurchauffeur peut également être utilisé pour régler la température de la vapeur qui quitte le surchauffeur intégral, par exemple un désurchauffeur refroidi à l'air placé dans le conduit qui relie le ventilateur
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à tirage forcé 18 à la chaudière 10. L'installation peut être aisément adaptée à une commande automatique. Elle est de préférence pourvue d'un dispositif de sécurité permettant de couper la circulation du gaz chaud dans le surchauffeur séparé 22 si le débit de la vapeur qui le traverse tombe en dessous d'une valeur minimum prescrite.
La sortie du gaz allant de la chaudière au surchauffeur séparé ne doit pas nécessairement être placée à l'endroit représenté, elle peut par exemple être située en un point intermédiaire dans le chemin d'écoulement du gaz sur la surface génératrice de vapeur 20 ou en un point situé dans le surchauffeur 12, 12A de la chaudière ou au-delà de ce dernier pourvu que les gaz qui passent au surchauffeur séparé aient été refroidis dans une mesure substantielle en passant sur une surface de chauffage par convection placée dans la chaudière 10.
Il peut être souhaitable de séparer la sortie du gaz reliant la chaur dière 10 au surchauffeur séparé 22 par des tubes générateurs ou surchauffeurs de vapeur de façon à protéger les registres 28 lorsqu'ils sont fermés.
De la vapeur peut être prise à la sortie du surchauffeur intégral 12 pour être utilisée dans les turbines auxiliaires et de marche arrière et on peut utiliser le surchauffeur séparé 22 pour débiter de la vapeur aux turbines de marche avant à une température très élevée, à savoir de 1.050 à 1150 F (5655' à 626 C). Dans ce cas, il est préférable de placer la vanne d'arrêt de la va- peur ainsi que d'autres commandes (non représentées) à l'entrée du surchauffeur séparé 22 de façon à leur éviter de devoir résister à la température finale du surchauffeur.
Une autre surface de chauffage peut être placée entre les tubes 24 du surchauffeur séparé et le ventilateur de circulation 30 afin de réduire la température des gaz que le ventilateur 30 doit faire circuler.
Il n'est pas nécessaire que le surchauffeur séparé 22 soit utilisé pour chauffer de la vapeur saturée ou partiellement surchauffée provenant de la même chaudière 10 que celle dont il reçoit des gaz de chauffage. Toute la vapeur ou une partie de celle-ci peut provenir d'une autre source, par exemple d'un réacteur nucléaire. L'invention peut en fait être appliquée à n'importe quelle combinaison de chaudière et de 'machinerie et le surchauffeur 22 peut contenir deux ou plusieurs circuits de vapeur séparés. L'invention n'est pas limitée à une utilisation marine, quoiqu'elle y soit particulièrement applicable.
Les figs. 2 à 5 représentent quatre variantes d'utilisation du sur- chauffeur séparé 22. La fig. 2 représente un agencement dans lequel le surchauf- feur 22 est utilisé simplement pour saturer de la vapeur provenant d'une chau dière 10A qui ne comporte pas de surchauffeur en faisant partie intégrante.
Dans le circuit représenté sur la fig. 3, le surchauffeur 22 est utilisé pour chauffer de la vapeur provenant d'une source séparée, la vapeur provenant de la chaudière 10 étant chauffée dans le surchauffeur 12 faisant partie intégrante de la chaudière.
La fig. 4 représente un agencement qui est une combinaison des Figs.
2 et 3. La chaudière 10B ne comporte pas de surchauffeur intégral en faisant partie intégrante et le surchauffeur séparé 22 est utilisé pour avoir de la va- peur pour la chaudière ainsi que-pour une source séparée.
L'agencement représenté sur la Fig. 5 convient particulièrement pour procurer de la vapeur pour un jeu de turbines comprenant une turbine à haute pression, la turbine de marche avant d'une installation marine, construite de façon à perdre de la vapeur à une température très élevée. Comme indiqué plus haut, la soupape de sûreté S et la vanne d'arrêt principale V sont avantageuse- ment placées à l'entrée du surchauffeur séparé 22.
La vapeur pour les turbines auxiliaires, ainsi que pour la turbine de marche arrière d'une installation mari- ne est prise à la sortie du surchauffeur 12 faisant partie intégrante de la chaur
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dière.Un agencement de ce genre est très avantageux du fait que, s'il faut arrêter la turbine à température élevée, on peut utiliser l'installation sans cette tur- bine, et sans risquer des détériorations, en isolant simplement le surchauffeur séparé 22.
REVENDICATIONS
1. Installation pour la production de vapeur, caractérisée en ce qu'elle comprend une chaudière servant à produire de la vapeur saturée ou partiel- lement surchauffée et un surchauffeur séparé placé dans une enceinte qui est rac- cordée de façon à recevoir du gaz chaud venant de la chaudière et refroidi par une surface de chauffage par convection placée dans la chaudière et qui comporte à ou près de sa sortie un ventilateur de circulation par lequel les gaz refroi- dis peuvent être renvoyés à la chaudière.