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Perfectionnements aux chaudières tubulaires.
La présente invention concerne des chaudières tubulaires comprenant un passage dans lequel circule les gaz de chauffage, dont les parois sont garnies ou tapissées de tubes reliés en plusieurs circuits parallèles dans lesquels passe une circulation forcée du fluide à chauffer, la garniture de la paroi comprenant des sections tapissant des parties respectives de cette paroi, chaque section comprenant des tubes horizontaux et des tubes de liaison prévus aux extrémités de la section pour relier entre elles deux sections situées à différents niveaux, les tubes de liaison faisant partie de la garniture de la paroi et comprenant des coudes reliés aux tubes horizontaux respectifs.
La disposition des tubes de la garniture d'une paroi
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d'une chaudière de ce genre est généralement connue sous le nom de disposition en¯serpentin et quoiqu'elle puisse être autrement appliquée elle est particulièrement utile pour des chaudières à circulation forcée dans lesquelles il est important que les cir- cuits tubulaires aient des longueurs de tube égales, soient soumis à un chauffage uniforme, et comprennent chacun un nombre égal de coudes de façon que les résistances l'écoulement des différents circuits soient autant que possible égales.
Il est souhaitable que les coudes soient exécutés et disposés de façon que les intervalles existant dans la garniture tubulaire autres que ceux qui sont aménagés pour servir d'ouvertures d'accès, de passages pour les brûleurs ou à des fins analogues, soient ré- duits au minimum puisque ces intervalles, si on les laisse ou- verts, exposent l'enveloppe de la chaudière à un chauffage indé- sirable, et si on les ferme, par exemple par des plaques soudées au tube, ils créent des tensions indésirables par suite du rai- dissement de la construction.
Il est également important de choisir une disposition des tubes conforme à la technique normale en ce qui concerne la forme des coudes et la possibilité de sub- diviser la garniture de la paroi en plusieurs sous-ensembles transportables qui aient tous la même forme pour faciliter l'as- semblage sur place.
Dans une chaudière tubulaire du genre spécifié suivant la présente invention, à une région de la paroi tapissée par des tubes de liaison raccordés aux extrémités adjacentes des sections qui tapissent la paroi entre des limites de niveau communes, les extrémités des sections sont agencées de façon à se recouvrir mutuellement de sorte que dans ces limites de niveau communes des parties de tubes de chaque section servent à protéger ou en sub- stance à protéger des zones de la paroi non protégées ou en substance non protégées par les tubes dé liaison de l'autre sec- tion.
Dans une forme d'exécution,de l'invention, les coudes sont
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. concentriques et-des sections adjacentes se recouvrent de façon que le coude de plus grand rayon dé chaque section soit complète- ment ou en substance complètement recouvert par des parties et/ou des coudes des tubes de l'autre sectien.
Dans une autre forme d'exécution, les coudes ont le même rayon de courbure et -des sections adjacentes se recouvrent de fa- çon que les tubes'de liaison qui*relient les sections adjacentes aux sections respectivement plus élevées se recouvrent mutuellement.
L'invention sera maintenant décrite, à titre d'exemple, avec référence aux dessins partiellement schématiques annexés, dans lesquels : la Fig.l est une vue en élévation de côté d'une partie d'une garniture de pâroi tubulaire d'une chaudière suivant l'inven- tion ; la Fig.2 est une vue semblable à celle de la Fig.l d'une autre partie de la garniture de paroi ; la Fig.3 est une vue détaillée de coudes de même rayon de deux tubes adjacents : la Fig.4 est une vue en élévation de côté d'aune partie d'une garniture de paroi tubulaire d'une chaudière suivant une forme d'exécution de 1-'invention utilisant des tubes coudés au même rayon ; la Fig.5 est une coupe de la paroi suivant la ligne 5-5 de la Fig.4 ;
et, la Fig.6 est une vue en élévation développée d'Orne partie d'une chambre de combustion verticale de section rectangulaire d'une chaudière suivant l'invention comportant une garniture de paroi suivant la forme d'exécution des Figs. 4 et 5.
Dans la forme d'exécution de la Fig.l, des sections lA, 1B, 2A et 2B de tubes horizontaux comprennent chacune six tubes horizontaux. Les tubes de la section lA sont raccordés en série avec les tubes respectifs de la section 1B de façon à former des parties d'un premier groupe de six circuits parallèles, et les tubes des sections 2A et 2B sont également reliés de façon à for-
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mer des parties d'un second groupe de six circuits parallèles. Les tubes des sections lA et 2A sont raccordés aux tubes des sections 1B et 2B par des coudes respectifs 1C et 2C de forme semi-circu- laire. Les coudes 1C ont des rayons différents et un centra com- mun 3 placé entre le tube supérieur de la section lA et le tube inférieur de la section 1B de sorte que les coudes 1C sont espa- cés de distances égales à l'espacement des tubes horizontaux.
Les coudes 2C sont également cintrés à des rayons différents partant du centre 3, et il est à remarquer que dans cette forme de réalisation un tube inférieur de chaque section est relié au tube supérieur de la section suivante plus élevée et que des tubes successivement plus élevés de chaque section sont respecti- vement reliés à des tubes successivement moins élevés de la sec- tion suivante plus élevée , de sorte que le tube supérieur de chaque section est relié au tube inférieur de la section suivante plus élevée. Les coudes 1C recouvrent ainsi les parties d'extré- mité des tubes des sections 2A et 2B tandis que les coudes 2C re- couvrent les parties d'extrémité des tubes des sections lA et 1B.
On peut voir sur la Fig.l que les tubes supérieurs des sections lA et 2A sont espacés en dessous des tubes inférieurs des sections 1B et 2B d'une distance supérieure à l'espacement inter- tubes de chaque groupe. Cette disposition sert simplement à faci- liter une distinction visuelle entre les sections qui, en pra- tique, sont espacées de distances égales aux distances inter- tubes de chaque section.
- Il est à remarquer que si les sections sont disposées de façon'que les coudes extérieurs arrivent juste à se toucher, les centres de courbure des coudes étant espacés les uns des autres d'une distance correspondant à une position de non-recouvrement entre des sections adjacentes, des parties de la paroi bornées par les surfaces extérieures des coudes extérieurs 1C et 2C sont découvertes par des tubes, des parties de tubes ou des coudes, et ces intervalles exposent des parties de veloppe à la chaleur
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des gaz qui circulent dans le passage de gaz tapissé par les sec- tions de tubes. Dans la réalisation représentée, ces intervalles sont évités ét la surface supplémentaire reccuverte de la paroi due au recouvrement est égale aux parties ombrées 4.
La Fig. 2 représente une portion d'une garniture de paroi dans laquelle deux sections 5 et 6 de tubes horizontaux situées au méme niveau se rencontrent ,les tubes de la section 5 s'éten- dant à partir de tubes respectifs comprenant un groupe 7 de tubes de montée verticaux, et les tubes de la section 6 aboutissant à un groupe 8 de tubes de montée verticaux.
Des tubes correspondants des sections 5 et*6 et des groupes 7 et 8 sont représentés décalés afin de distinguer plus clairement les différents groupes et sections, mais en pratique les tubes de la section 6 sont convenablement alignés dans le sens axial avec des tubes correspondants de la section 5 et les parties montantes des tubes du groupe 7 sont alignées avec les"parties correspondantes des tubes du groupe 8.
Les tubes des sections 5 et 6 sont raccordés aux tubes respectifs des groupes 7 et 8 par des coudes de différents rayons, de façon que l'espacement entre des coudes adjacents soit égal à l'espacement entre des tubes adjacents des deux sections. Les tubes de la section 5 sont ainsi reliés aux -tubes du groupe 7 par des coudes 9 pliés à angle droit autour d'un centre commun 10 si- tué près de la liaison établie entre le tube inférieur de la sec- tion 5 et le tube associé du groupe 7. De même les tubes de la section 6 sont reliés aux tubes du groupe 8 par des coudes 11 pliés à angle droit et centrés sur un centre commun 12 près de la liaison établie entre le tube supérieur de la section 6 et le tube associé du groupe 8.
Les tubes horizontaux des sections 5 et 6 s'étendent hori- zontalement jusque près des tubes verticaux des groupes 7 et 8 de sorte que certains coudes 9 et 11 se recouvrent mutuellement.
Il est à remarquer que si les col @ 9 et 11 associés au tube supérieur de la section 5 et au tub@ inférieur de la sec-
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tion 6 arrivent juste à se toucher sans se recouvrir mutuellement, un intervalle est formé dont la surface correspond aux parties ombrées 13.
Il est clair que dans une disposition des tubes de la garniture de paroi telle que décrite avec référence à la Fig.2, les tubes de montée verticaux du groupe 7 peuvent être raccordés aux tubes correspondants d'une section inférieure tapissant une région inférieure de la paroi et séparée de la section 5 par une section intermédiaire associée à d'autres groupes de circuits, et que de même les tubes verticaux du groupe 8 peuvent aboutir aux tubes d'une section supérieure* tapissant une région supérieure de la paroi. En variante, les tubes du groupe 7 peuvent s'éten- dre vers le haut à partir d'un distributeur commun et les tubes du groupe 8 peuvent égal'ement s'étendre vers le haut jusqu'à un collecteur de sortie commun.
Là où ils se recouvrent dans les formes de réalisations décrites avec référence aux Figs. 1 et 2, certains tubes ou tous les Tubes doivent être décalés de la paroi pour permettre le re- couvrement désiré. Par exemple, près des parties qui se recouvrent les tubes d'une section 5 peuvent être coudés vers l'arrière dans un sens s'écartant du passage de gaz et ensuite latéralement pa- rallèlement au plan délimité par les axes des tubes des sections mais derrière ce dernier, tandis que les tubes de la ou d'une autre section pont coudés vers l'avant vers l'intérieur du passa- ge de gaz et ensuite latéralement parallèlement à ce plan.
En va- riante, par exemple, comme décrit avec référence à la Fig.5, les tubes d'une section sont coudés parallèlement à ce plan unique- ment, tandis que les tubes de la ou d'une autre section sont cou- dés vers l'arrière ou vers l'avant et nsuite latéralement de façon à s'étendre parallèlement à ce plan et devant ou derrière le coude de l'autre section.
La Fig..3 représente deux tubes adjacents 14 et 15 qui sont
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coudés chamm à 90 avec le même raye " est à remarquer qu'a11X coudes l'espacement entre les tubes 14 wn 15 varie à partir 1
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de la valeur uniforme entre les parties horizontales et entre les parties verticales des tubes jusqu'3 une valeur maximum à un endroit situé au milieu des coudes. Cela est dû au diamètre du tube qui donne un rayon de courbure à l'intérieur d'un coude différent de celui de l'extérieur de ce coude.
Jusqu'à présent, la partie ombrée 13 entre les tubes a été recouverte par une pla- que métallique soudée à l'extérieur du coude du tube !4 et à l'in- térieur du coude du tube 15, la forme de la plaque étant définie par deux courbes de différents rayons qui se recoupent,et qui correspondent aux rayons de courbure d'un tube à l'intérieur et à l'extérieur d'un coude. Ces plaques sont nécessaires pour empé- cher un échauffement excessif de l'enveloppe située à l'extérieur des tubes qui tapissent la paroi de la chaudière mais raidissent de façon indésirable les sections de tubes associées et intro- duisent des tensions indésirables en limitant la dilation et la contraction thermiques différentielles.
Il est à remarquer qu'en amenant les coudes associés à une section de tubes horizontaux et les espaces séparant ces coudes à recouvrir des parties des tubes associés à une autre section,les espaces existant entre les coudes sont masqués ou en substance masqués par des parties de tubes et l'exposition des organes de la paroi de l'enveloppe situés derrière ces intervalles au contact des gaz chauds ou à un rayonnement excessif est efficacement em- pêchée ou limitée. à un niveau raisonnable qui peut facliement être toléré sans devoir prévoir les plaques ou les éléments analogues décrits plus haut. Cela étant, l'effet de raidissement indésirable de ces plaques est évité.
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Dans une disposition utilisant des tubes coudés avec le même rayon, les coudes forment de préférence un angle inférieur à 90 3 par exemple 45 ,et les sections de tubes sont reliées aux sec- tions de tubes situées à un niveau supérieur par des tubes qui s'étendent vers le haut et qui sont inclinés à 45 ,les sections étant disposées de façon que les tubes '4.nées associés aux tubes de deux sections adjacentes situées à di---rents niveaux re-
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couvrent les tubes inclinés associés aux tubes de deux autres sections situées à des niveaux correspondants.
Il est clair que l'espacement entre des tubes inclinés adjacents est supérieur à l'espacement existant entre des tubes horizontaux associés pour les raisons décrites plus haut'avec référence au coude à 90 de. la Fig.3. ,
La Fig.4 représente une forme de réalisation connue décrite ci-dessus, dans laquelle des sections adjacentes lA et 2A situées au même niveau sont reliées à des sections sur jacentes 1B et 2B respectivement par des groupes de tubes qui s'étendent vers le haut 1C et 2C, qui sont inclinés àe façon à former des angles aigus égaux avec l'horizontale et qui sont reliés par des coudes 1D et 2D qui sous-tendent des arcs correspondants aux angles ai- gus, aux tubes associés des sections lA, 2A, 1B et 2B.
Comme le montre clairement la Fig.5, les parties d'extré- mité des tubes des groupes 2A et 2B située3 près du coude associé 2D sont coudées vers l'arrière des sections 1A et 1B et ensuite latéralement de façon que les coudes 2D et les parties inclinées 2C soient disposés parallèlement à un plan contenant les axes des tubes des sections 1A, 1B, 2A et 2B et situés derrière'ce plan, les tubes inclinés 2C étant placés derrière les tubes inclinés 1C.
Les intervalles existant entre des coudes adjacents et entre des tubes inclinés adjacents raccordés aux sections 1A et 1B sont ainsi efficacement masqués par des tubes de recouvrement raccordés aux sections 2A et 2B tandis que les intervalles corres- pondents associés aux sections 2A et 2B sont également masqués par des tubes raccordés aux sections lA et 1B.
Dans la vue en élévation développée de la Fig.6 représen- tant une partie d'une chambre de foyer verticale de section rectan- gulaire la chambre comporte une paroi avant 20, une paroi arrière 21 et des parois latérales opposées 22 et 23. Des collec- teurs d'entrée 24 et 25 sont prévus en dessous de la paroi latérale 23 et près de sa partie médiane, et des groupes respectifs 26 et 27 de tubes de montée partent de ces collecteurs,les groupes 26
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et 27 étant inclines vers le haut,l'un vers l'autre et aboutissant aux sections respectives 28 et 29 de tubes horizontaux qui tapis- sent les parties inférieures de la paroi latérale.
Les parties inclinées des tubes de montée, des groupes 26 et 27 se terminent à des niveaux respectifs dans les sections 28 et 29 corres pondant aux niveaux des tubes de ces sections et sont coudées latéralement - et raccordées aux tubes respectifs, les groupes 26 de tubes de montée 11'-étendant latéralement comme la section 28, et le groupe
27 s'étendant latéralement dans le sens inverse comme la section
29, les tubes de montée du groupe'26 passant devant une partie de la section 29 et recouvrant cette partie, et les tubes de montée du groupe 27 passant derrière une partie de la section 28 et sont recouverts par cette partie.
La section 28 s'étend latéralement en face de la paroi latérale 23 et au coin formé entre la paroi latérale 23 et , la paroi avant 20, les tubes sont coùdés perpendiculairement à la paroi 23 de façon à tapisser une région occupant toute la largeur de la paroi avant 20, les tubes de la section situés au coin for- mé entre la paroi avant 20et la paroi latérale 22 étant coudés per- pendiculairement à la paroi avant de façon à s'étendre sur et à tapisser une région occupant toute la largeur de la paroi latérale
22.
De même, les tubes de la section 29 s'étendent latéralement dans le sens inverse autour de la chambre de combustion de façon à tapisser les régions inférieures de la paroi arrière et une par- tie de la paroi latérale 22, les tubes des sections 28 et 29 s'étendant autour des deux moitiés respectives de la périphérie de la chambre de combustion jusqu'à un endroit 30 opposé aux col- lecteurs 24 et 25 et aux tubes de montée des groupes 26 et 27, au milieu de la paroi latérale 22.
A l'endroit 30, les tubes des sections 28 et 29 sont cou- dés obliquement vers le haut de façon à se croiser comme décrit avec référence à la réalisation des figs. 4 et 5,les tubes de la section 28 étant raccordés aux tubes correspondants d'une section 31 située à un niveau supérieur, au-dessus de la
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section 29 et s'étendant dans le même sens que la section 22. De même, les'tubes de la section 29 sont raccordés aux tubes corres- pondants d'une section 32 située.à un niveau supérieur. , au-dessus de la section 28, et s'étendant autour de la chambre de combustion dans le même sens que la'section 29.
'
Les sections 31 et 32 s'étendent autour des moitiés respec- tives de la chambre de combustion en sens inverses vers* un endroit
33 situé en face de l'endroit 30 et au milieu de la parti laté- rale 23 où leurs tubes'sont coudés obliquement vers le haut et sont raccordés aux tubes correspondants des sections respecti- ves 34 et 35 situées à un niveau supérieur, la seçtion 34 s'étnedant au-dessus de la section 32 et la section 35 au-dessus ae la sec- tion 31 .Les sections 34 et 35 servent à tapisser des régions des moitiés respectives de la chambre et à un endroit 36 situé en face de l'endroit 33, au milieu de la paroi latérale 22 et au- dessus de l'endroit 30,
les tubes des sections 34 et 35 sont coudés vers le haut de la même façon qu'aux endroits 30 et 33 et comme décrit avec référence aux Figs. 4 et 5 et sont raccordés aux tubes horizontaux correspondants de sections respectives 37 et 38 situées à un niveau supérieur, au-dessus des sections 35 et
34 respectivement.Les sections 37 et 38 servent à tapisser les régions ou parties supérieures des moitiés opposées de la chambre de combustion et à un endroit 39 situé au milieu de la paroi laté- rale 23, leurs tubes sont coudés obliquement vers le haut et sont dirigés vers les collecteurs de sortie respectifs 40 et 41.
Ainsi, les tubes de la section 38 s'étendent latéralement derrière les tubes de la section 37 et sont ensuite coudés oblique- ment vers le haut et raccordés au collecteur de sortie 41,les tubes de la section 37 s'étendant devant les parties d'extrémité de la section 38 en étant ensuite coudés obliquement vers le haut et raccordés au collecteur de sortie 40.
Il est à remarquer que les collecteurs 24 et 40 et les tubes qui y sont raccordés constituent un jeu de circuits paral- lèles dans lesquels le fluide circule en montant généralement dans les tubes horizontaux, et les collecteurs 25 et 41 ainsi que
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leurs tubes de liaison associés constituent un second jeu de circuits parallèles. Aux emplacements des collecteurs 24 et 25, et 41 et 40 , ainsi qu'aux emplacements 30,33 et 36 où des tubes de montée inclinés sont raccordés aux sections de tubes, ces tubes se reccuvrent de façon que-les intervalles existant-entre des tubes adjacents soient efficacement masqués par d'autres tubes et de façon que l'enveloppe extérieure de La chambre ne soit pas exposée à un échauffement excessif par les gaz de com- bustion.
Il est clair que le nombre de jeux de circuits peut être modifié, ainsi, par exemple, chaque tube peut ne tapisser qu'une région s'étendant autour d'un quart de la chambre de foyer,et dans ce cas il faut prévoir quatre jeux de circuits.Il est également clair que les sections sont de forme semblable ce qui permet de ' construire des sections individuelles loin du. site de montage,et de les assembler ensuite sur place.
REVENDICATIONS.
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Improvements to tubular boilers.
The present invention relates to tubular boilers comprising a passage in which the heating gases circulate, the walls of which are lined or lined with tubes connected in several parallel circuits in which passes a forced circulation of the fluid to be heated, the lining of the wall comprising sections lining respective parts of this wall, each section comprising horizontal tubes and connecting tubes provided at the ends of the section to connect between them two sections located at different levels, the connecting tubes forming part of the lining of the wall and comprising elbows connected to the respective horizontal tubes.
The arrangement of the tubes of the lining of a wall
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Such a boiler is generally known as the serpentine arrangement and although it may be otherwise applied it is particularly useful for forced circulation boilers in which it is important that the tubular circuits have lengths. equal tubes, are subjected to uniform heating, and each include an equal number of elbows so that the flow resistances of the different circuits are as much as possible equal.
It is desirable that the elbows be made and arranged so that the gaps existing in the tubular liner other than those which are provided to serve as access openings, passageways for the burners or the like are reduced. as a minimum since these intervals, if left open, expose the casing of the boiler to undesirable heating, and if they are closed, for example by plates welded to the tube, they create undesirable tensions as a result of the strength of the construction.
It is also important to choose an arrangement of the tubes in accordance with normal technique with regard to the shape of the elbows and the possibility of dividing the lining of the wall into several transportable sub-assemblies which all have the same shape to facilitate the installation. assembly on site.
In a tubular boiler of the kind specified in accordance with the present invention, at a region of the wall lined by connecting tubes connected to the adjacent ends of the sections which line the wall between common level boundaries, the ends of the sections are arranged so as to overlap each other so that within these common level limits parts of the tubes of each section serve to protect or substantially protect areas of the wall that are unprotected or substantially unprotected by the connecting tubes of the other section.
In one embodiment of the invention, the elbows are
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. concentric and adjacent sections overlap such that the larger radius elbow of each section is completely or substantially completely covered by parts and / or elbows of the other sectian tubes.
In another embodiment, the elbows have the same radius of curvature and adjacent sections overlap so that the connecting tubes which connect the adjacent sections to respectively higher sections overlap each other.
The invention will now be described, by way of example, with reference to the attached partially schematic drawings, in which: FIG. 1 is a side elevational view of part of a tubular lining of a boiler according to the invention; Fig.2 is a view similar to that of Fig.l of another part of the wall lining; Fig.3 is a detailed view of bends of the same radius of two adjacent tubes: Fig.4 is a side elevational view of a part of a tubular wall lining of a boiler according to one embodiment of 1-'invention using tubes bent at the same radius; Fig.5 is a section of the wall taken along line 5-5 of Fig.4;
and, Fig.6 is a developed elevational view of a portion of a vertical combustion chamber of rectangular section of a boiler according to the invention comprising a wall lining according to the embodiment of Figs. 4 and 5.
In the embodiment of Fig.l, sections 1A, 1B, 2A and 2B of horizontal tubes each include six horizontal tubes. The tubes of section 1A are connected in series with the respective tubes of section 1B so as to form parts of a first group of six parallel circuits, and the tubes of sections 2A and 2B are also connected so as to formally.
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mer parts of a second group of six parallel circuits. The tubes of sections 1A and 2A are connected to the tubes of sections 1B and 2B by respective elbows 1C and 2C of semi-circular shape. The elbows 1C have different radii and a common center 3 placed between the upper tube of section lA and the lower tube of section 1B so that the elbows 1C are spaced at distances equal to the spacing of the tubes. horizontal.
Elbows 2C are also bent at different radii starting from center 3, and it should be noted that in this embodiment a lower tube of each section is connected to the upper tube of the next higher section and that successively higher tubes of each section are respectively connected to successively lower tubes of the next higher section, so that the upper tube of each section is connected to the lower tube of the next higher section. The elbows 1C thus cover the end portions of the tubes of sections 2A and 2B while the elbows 2C cover the end portions of the tubes of sections 1A and 1B.
It can be seen from Fig. 1 that the upper tubes of sections 1A and 2A are spaced below the lower tubes of sections 1B and 2B by a distance greater than the inter-tube spacing of each group. This arrangement simply serves to facilitate a visual distinction between sections which, in practice, are spaced apart distances equal to the inter-tube distances of each section.
- Note that if the sections are arranged so that the outer elbows just touch each other, the centers of curvature of the elbows being spaced apart a distance corresponding to a non-overlapping position between adjacent sections, parts of the wall bounded by the outer surfaces of outer elbows 1C and 2C are exposed by tubes, parts of tubes or elbows, and these gaps expose parts of the wall to heat
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gases flowing through the gas passage lined by the tube sections. In the embodiment shown, these gaps are avoided and the additional covered area of the wall due to the overlap is equal to the shaded parts 4.
Fig. 2 shows a portion of a wall lining in which two sections 5 and 6 of horizontal tubes situated at the same level meet, the tubes of section 5 extending from respective tubes comprising a group 7 of tubes of vertical riser, and the tubes of section 6 leading to a group 8 of vertical risers.
Corresponding tubes of sections 5 and * 6 and groups 7 and 8 are shown staggered in order to more clearly distinguish the different groups and sections, but in practice the tubes of section 6 are suitably aligned axially with corresponding tubes of section 5 and risers of group 7 tubes are aligned with the "corresponding parts of group 8 tubes.
The tubes of sections 5 and 6 are connected to the respective tubes of groups 7 and 8 by bends of different radii, so that the spacing between adjacent bends is equal to the spacing between adjacent tubes of the two sections. The tubes of section 5 are thus connected to the tubes of group 7 by elbows 9 bent at right angles around a common center 10 located near the connection established between the lower tube of section 5 and the tube. associated tube of group 7. Similarly the tubes of section 6 are connected to the tubes of group 8 by elbows 11 bent at right angles and centered on a common center 12 near the connection established between the upper tube of section 6 and the associated tube of group 8.
The horizontal tubes of sections 5 and 6 extend horizontally to near the vertical tubes of groups 7 and 8 so that some elbows 9 and 11 overlap each other.
It should be noted that if col @ 9 and 11 associated with the upper tube of section 5 and the lower tube @ of sec-
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tion 6 just manage to touch without overlapping each other, a gap is formed, the surface of which corresponds to the shaded parts 13.
It is clear that in an arrangement of the tubes of the wall fitting as described with reference to Fig. 2, the vertical risers of group 7 can be connected to the corresponding tubes of a lower section lining a lower region of the wall and separated from section 5 by an intermediate section associated with other groups of circuits, and that likewise the vertical tubes of group 8 can lead to tubes of a higher section * lining an upper region of the wall. Alternatively, the tubes of group 7 may extend upward from a common manifold and the tubes of group 8 may also extend upward to a common outlet header.
Where they overlap in the embodiments described with reference to Figs. 1 and 2, some or all of the Tubes must be offset from the wall to allow the desired coverage. For example, near the overlapping parts the tubes of a section 5 can be bent backwards in a direction away from the gas passage and then laterally parallel to the plane delimited by the axes of the tubes of the sections but behind the latter, while the tubes of the or other bridge section bent forward towards the interior of the gas passage and then laterally parallel to this plane.
Alternatively, for example, as described with reference to Fig. 5, the tubes of one section are bent parallel to that plane only, while the tubes of the or another section are bent. backwards or forwards and follows laterally so as to extend parallel to this plane and in front of or behind the elbow of the other section.
Fig..3 shows two adjacent tubes 14 and 15 which are
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elbows chamm to 90 with the same groove "note that a11X elbows the spacing between the tubes 14 wn 15 varies from 1
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from the uniform value between the horizontal parts and between the vertical parts of the tubes up to a maximum value at a place located in the middle of the elbows. This is due to the diameter of the tube which gives a radius of curvature inside an elbow different from that of the outside of that elbow.
Heretofore, the shaded part 13 between the tubes has been covered by a metal plate welded to the outside of the tube bend! 4 and inside the tube bend 15, the shape of the plate. being defined by two curves of different radii which intersect, and which correspond to the radii of curvature of a tube inside and outside a bend. These plates are necessary to prevent excessive heating of the casing located outside the tubes which line the wall of the boiler but undesirably stiffen the associated tube sections and introduce unwanted stresses by limiting expansion. and differential thermal contraction.
It should be noted that by bringing the elbows associated with a section of horizontal tubes and the spaces between these elbows to cover parts of the tubes associated with another section, the spaces existing between the elbows are masked or in substance masked by parts tubes and the exposure of the casing wall members behind these gaps to hot gases or excessive radiation is effectively prevented or limited. at a reasonable level which can easily be tolerated without having to provide for the plates or the like described above. However, the unwanted stiffening effect of these plates is avoided.
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In an arrangement using bent tubes with the same radius, the bends preferably form an angle less than 90 3 e.g. 45, and the tube sections are connected to the tube sections located at an upper level by tubes which s 'extend upwards and which are inclined at 45, the sections being arranged so that the tubes' 4.nates associated with the tubes of two adjacent sections situated at di --- rent levels re-
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cover the inclined tubes associated with the tubes of two other sections located at corresponding levels.
Clearly, the spacing between adjacent inclined tubes is greater than the spacing between associated horizontal tubes for the reasons described above with reference to the 90 ° bend. Fig. 3. ,
Fig. 4 shows a known embodiment described above, in which adjacent sections 1A and 2A located at the same level are connected to overlying sections 1B and 2B respectively by groups of tubes which extend upward. 1C and 2C, which are inclined so as to form acute angles equal to the horizontal and which are connected by 1D and 2D elbows which subtend arcs corresponding to the acute angles, to the associated tubes of sections 1A, 2A , 1B and 2B.
As clearly shown in Fig. 5, the end parts of the tubes of groups 2A and 2B located near the associated bend 2D are bent backwards from sections 1A and 1B and then laterally so that the bends 2D and the inclined parts 2C are arranged parallel to a plane containing the axes of the tubes of sections 1A, 1B, 2A and 2B and situated behind this plane, the inclined tubes 2C being placed behind the inclined tubes 1C.
The gaps between adjacent elbows and between adjacent inclined tubes connected to sections 1A and 1B are thus effectively masked by cover tubes connected to sections 2A and 2B while the corresponding gaps associated with sections 2A and 2B are also masked. by tubes connected to sections 1A and 1B.
In the developed elevational view of Fig. 6 showing part of a vertical hearth chamber of rectangular section the chamber has a front wall 20, a rear wall 21 and opposing side walls 22 and 23. Inlet manifolds 24 and 25 are provided below the side wall 23 and near its middle part, and respective groups 26 and 27 of risers extend from these manifolds, groups 26
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and 27 being inclined upwardly towards each other and terminating in respective sections 28 and 29 of horizontal tubes which carpet the lower portions of the side wall.
The inclined portions of the riser tubes, groups 26 and 27 terminate at respective levels in sections 28 and 29 corresponding to the levels of the tubes of these sections and are bent laterally - and connected to the respective tubes, the groups 26 of tubes 11'-extending laterally like section 28, and group
27 extending laterally in the opposite direction as the section
29, the risers of group 26 passing in front of part of section 29 and covering this part, and risers of group 27 passing behind part of section 28 and being covered by this part.
The section 28 extends laterally in front of the side wall 23 and at the corner formed between the side wall 23 and the front wall 20, the tubes are coiled perpendicularly to the wall 23 so as to line a region occupying the entire width of the tube. the front wall 20, the tubes of the section located at the corner formed between the front wall 20 and the side wall 22 being angled perpendicular to the front wall so as to extend over and line a region occupying the entire width of the side wall
22.
Likewise, the tubes of section 29 extend laterally in the opposite direction around the combustion chamber so as to line the lower regions of the rear wall and part of the side wall 22, the tubes of sections 28. and 29 extending around the two respective halves of the periphery of the combustion chamber to a location 30 opposite the manifolds 24 and 25 and the risers of the groups 26 and 27, in the middle of the side wall 22 .
At location 30, the tubes of sections 28 and 29 are bent obliquely upwardly so as to intersect as described with reference to the embodiment of Figs. 4 and 5, the tubes of section 28 being connected to the corresponding tubes of a section 31 located at an upper level, above the
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section 29 and extending in the same direction as section 22. Likewise, the tubes of section 29 are connected to the corresponding tubes of a section 32 located at an upper level. , above section 28, and extending around the combustion chamber in the same direction as section 29.
'
Sections 31 and 32 extend around the respective halves of the combustion chamber in reverse directions to a location.
33 located opposite the place 30 and in the middle of the side part 23 where their tubes are angled obliquely upwards and are connected to the corresponding tubes of the respective sections 34 and 35 located at an upper level, the section 34 extending above section 32 and section 35 above section 31. Sections 34 and 35 serve to line regions of the respective halves of the chamber and at a location 36 opposite from location 33, in the middle of side wall 22 and above location 30,
the tubes of sections 34 and 35 are angled upward in the same manner as at locations 30 and 33 and as described with reference to Figs. 4 and 5 and are connected to the corresponding horizontal tubes of respective sections 37 and 38 located at an upper level, above sections 35 and
34 respectively. Sections 37 and 38 serve to line the upper regions or parts of opposing halves of the combustion chamber and at a location 39 in the middle of the side wall 23 their tubes are angled obliquely upward and are directed towards the respective outlet manifolds 40 and 41.
Thus, the tubes of section 38 extend laterally behind the tubes of section 37 and are then angled obliquely upwards and connected to the outlet manifold 41, the tubes of section 37 extending in front of the parts d. end of section 38 then being angled obliquely upward and connected to outlet manifold 40.
It should be noted that the collectors 24 and 40 and the tubes which are connected to them constitute a set of parallel circuits in which the fluid circulates, generally rising in the horizontal tubes, and the collectors 25 and 41 as well as
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their associated connecting tubes constitute a second set of parallel circuits. At the locations of the manifolds 24 and 25, and 41 and 40, as well as at the locations 30, 33 and 36 where inclined risers are connected to the tube sections, these tubes overlap such that the gaps between adjacent tubes are effectively masked by other tubes and so that the outer casing of the chamber is not exposed to excessive heating by the combustion gases.
It is clear that the number of sets of circuits can be varied, so, for example, each tube can line only one region extending around a quarter of the hearth chamber, and in this case four It is also clear that the sections are similar in shape allowing individual sections to be constructed away from the. assembly site, and then assemble them on site.
CLAIMS.
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