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La présente invention concerne un dispositif de réduction des entraînements d'eau par la vapeur dans les chaudières à haute et à basse pression.
On sait que lors des prises de vapeur dans las ballons des chaudières, il se produit des mouvement* du plan d'eau, dûs principalement au mouvement de la vapeur sur le plan d'eau, et à l'ébullition de l'eau, La vapeur allant vers la prise de vapeur provoque un mouvement longitudinal dea couches superficielles de 1 eau. D'autre part, surtout aux grands débite, il y a une tendance de l'eau à monter le long de la surface in- térieure des viroles de la chausière vers la prise de vapeur. Les vagues longitudinales multiplient les con.. taota entre la vapeur et l'eau qu'elle vient de quitter, et sont ainsi une cause directe d'entraînement de gout- telettes d'eau par la vapeur.
Les vagues latérales mon- tant vers la prise de vapeur sont une autre cause direc- te d'un entraînement d'eau. Enfi, les bulles qui vien- nent crever à la surface de l'eau chargent également la vapeur de gouttelettes d'eau et cela dans une proportion d'autant plus marquée que ces bulles deviennent plus grandes. Les bulles sont d'ailleurs entraînées elles- mêmes vers la prise de vapeur sous l'influence princi- palement, du mouvement superficiel de l'eau entre le point d'alimentation an eau de la chaudière et la prise
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de vapeur.
Il y a là un effet combiné dont la réduc. tion peut s'opérer au mieux en agissant sur chacun de ces facteurs non complètement indépendants,
Il est connu d'amener l'eau dans la chaudière par l'intermédiaire d'un bac ou caiseon et il est connu aussi de constituer à la prise même de vapeur un sépara* tour d'eau et de vapeur. Mais ces dispositifs ne août pas complètement efficaces. L'analyse approfondie du phénomène, à laquelle s'est livré le demandeur est à l'origine de l'invention. Celle-ci combat, d'une part, les lames des deux genres formées à la surface de l'eau. et d'autre part, la formation de grosses bulles dont l'éclatement élevé exagérément le titre en eau de la vapeur prise au ballon.
Le dispositif suivant l'invention comprend un système brise-lames comprenant, situé entre le point d'alimentation en eau de la chaudière et la prie* de vapeur, un système brise-lames comprenant une chicane placée perpendiculairement à l'axe longitudinal de la chaudière, en travers du plan d'eau normal, et au mains deux chicanes s'étendant parallèlement à l'axe de la chaudière et en disposition radiale dans celle'-ci de part et d'autre de la prise de vapeur.
Le dispositif suivant l'invention comprend aussi, dans sa forme complète la plus avantageuse, un système brise-bulles placé en dessous de la prise de vapeur, à distance relativement faible au-dessus du plan d'eau normal, et constitué en fait par une construction ajourée on tôle.
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Une força de réalisation préférée de$ dispo- sitifs suivant l'invention et associés suivant un déve loppement de l'idée inventive sera décrite ci-après en s'aidant des dessins, dans lesquels : - la figure 1 .et une vue en coupe verticale longitudinale de la partie centrale supérieure d'une chaudière à vapeur pourvue des dispositifs suivant l'invention, - la figure 2 est une vue en coups transver- sale réalisée suivant la ligne II-II de la figure 1, de cette chaudière; - la figure 3 est une vue de détail, & plus grande échelle, du dispositif briseur de bulles illus tré à la figure 1.
Dans les dessine, les mêmes notations de ré- férence désignent des parties analogues*
Aux figures 1 et 2 la notation de.référence 1 désigne, dans son ensemble, une chaudière horizontale fixe à vapeur. La chaudière 1 cet, de la façon usuelle., pourvue d'un dispositif d'alimentation en eau, continu ou discontinu, 2 et d'une prise de vapeur 3 équipée d'un séparateur 4, disposé à l'arrière de la chaudière dans lu forme d'exécution représentée. Elle comporte en outre un foyer intérieur 5 et des tubea à fumée 6 recou- verts d'eau dont le niveau normal est noté H.
Suivant une particularité de l'invention, la chaudière 1 est, en outre, pourvue d'une plaque vertica- le 8 disposée transvesalement entre le dispositif d'a limentatin en eau 2 et la prise de vapour 3. Cette
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plaque s'étend sensiblement sur toute la largeur de la chaudière depuis les tubes à fumée supérieurs jusqu'au dessus du niveau normal H ainsi qu'il est le mieux visible à la figure 2.
La plaque 8 est fixée aux tubes 6 par dus uolliers rivée ou des manchons soudés 9 Cette plaque constitue une chicane transversale desti née à briser les lames du plan d'eau H duos aux cou rants de vapeur circulant au-dessus de sa surface en direction de la prise de vapeur, ce phénomène étant amplifié lors des demandes importantes de vapeur.
Suivant une autre particularité de l'inven- tion, la surface intérieure de la chaudière 1 est pour- vue de deux lames radiales 10-10 s'étendant longitudi nalement sur une longueur correspondant sensiblement à celle du foyer soumise à l'action des flammes. Ces lames 10-10 sont disposées de part et d'autre de la prise de vapeur 4 (fig. 2) et ont une hauteur et une disposition angulaire telles qu'elles ne constituent pas un étranglement à la circulation de la vapeur trans. verselemt à la chaudière.
En d'autres mots, la dit* tance radiale R des lames 10-10 au plan supérieur d'un caisson décrit plus loin, cet supérieure à la distance radiale r de la surface intérieure de la chaudière 1 à ce même caisson (fig.2) Les lames 10-10 constituent des chicanes ou brise-lames s'opposant aux projections d'eau le long de la surface intérieure de la chaudière dues à des oscillations transversales du plan d'eau H se produisant à régime élevé.
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Suivant une autre particularité de 1'iven tion la chaudière 1 est pourvue d'un caisson trapézoî dal 11 ouvert à ses deux extrémités et sur le fond, monté sur les tuyaux à fumée supérieurs 6 au moyen de colliers rivée ou de manchons soudés 12. Le caisson 11 s'étend sur la largeur du foyer et sur la longueur de ce dcrniar soumise à l'action des flammes constituant la zone principale d'ébullition de la chaudière. Le caisson 11 est formé sur ses faces latérales par des pa- rois 13-13 qui s'étendent depuis les tubes supérieurs 6 jusqu'au-dessus du plan d'eau H. Ces parois s'opposent aux oscillations transversales de la masse d'eau.
La face supérieure du caisson 11 est fermée par une paroi ajourée 14 disposée à faible hauteur au* dessus du plan d'enu H. La paroi 14 est pourvue d'ou- vertures ou découpes transversales 15 munies de ventel- les 16, également transversales. Les vénielles 16 sont inclinées sur la paroi 14, qui est sensiblement horisn tale, et disposées de façon à constituer des chicanes au-dessous des ouvertures 15 s'opposant à la projec- tion directe d'eau lors de l'éclatement des bulles.
Ces vénielles créent une perte de charge à l'évaporation qui favorise la répartition de l'ébullition au plan d'eau, ainsi qu'il est clairement illustré à la figure 3 L' inclinaison des vénielles est dirigée dans le mens de la circulation de la vapeur au-dessus du plan d'eau de façon à rabattre vrs ce dernier les bulles et projections d'eau entraînées par le courant de vapeurs Les ven
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telles sont donc inclinées vers le plan d'eau dans le sens allant du dispositif d'alimentation en eau 2 vars la prise de vapeur 3.
Celle-ci étant disposée à 1'ar ribre de la chaudière dans la forme d'exécution repré sentée, les vénielles 16 sont toutes parallèles et orientées vers le fond de la chaudière (vers la droite à la figure 1).
Ainsi qu'on peut le voir aux dessinât la paroi ' ajourée 14 du caisson, constituant un atténuateur d'é bullition, est avantageusement pourvue de trois rangées longitudinales d'ouvertures transversales 15 munies de vénielles 16 parallèles, régulièrement espacées, réali- sées par estampage des ouvertures et rabattement de la portion découpée suivant un angle de 45 environ pour constituer la ventelle correspondante.
Il est-entendu que dans une chaudière pourvue d'une prise de vapeur en son milieu, les vénielles 16 se trouvant de part et d'autre de celle-oi, seraient incli- nées l'une vers l'autre en direction de la prise de va- peur.
Des essais réalisés sur unu chaudière timbrée à 10 kg/om2 ont permis d'élever le titre de vapeur jus- qu'à 99,84% et d'élever le débit à 11 T/1 (4 T/1 de plus que le débit nominal) sans provoquer d'entraînement d'eau, A titre indicatif, la largeur des vénielles et des ouver- tures était de 2cm, leur espacement de cm et la hauteur de l'extrémité intérieure des vantelles au-dessus du plan d'eau H, de 4cm environ.
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Il est évident que de nombreuses modifica- tions peuvent être apportées aux dispositifs décrits, quant à leur nombre, leur forma et leur disposition, sans s'écarter de l'esprit de la présente invention.
Par exemple, il est entendu que les dispositif 8 et 11 suivant l'invention pourraient être fixés aux viroles de la chaudière ou de toute autre façon et non aux tubes 6 comme représenté aux dettes.
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Z,.V, 1: N, D 1 C AT 10 N S 1.- Dispositif de réduction des entraînements d'eau par la vapeur dans les chaudières à haute et à basse pression, caractérisé en ce qu'il comprend, situé entre le point d'alimentation en eau de la chaudière et la prise de vapeur, un système brise-lames comprenant une chicane perpendiculairement à l'axe longitudinal de la chaudière,en travers du plan d'eau normal, et au moins deux chicanes s'étendant parallèlement à l'axe de la chaudière et en disposition radiale dans celle-ci de part et d'autre de la prise de vapeur, 2.- Dispositif de réduction des entraînements d'eau par la vapeur, dans les chaudières à haute et à basse pression,
caractérisé en ce qu'il comprend un système briseur de bulles constitué par une construction ajourée en tôle placé on dessous de 1a prise de vapeur et au- dessus du plan d'eau normal.