<Desc/Clms Page number 1>
Chaudière pour la production d'eau chaude ou très chaude.
Les types les plus employés de chaudières servant la production de vapeur et au chauffage sont la chaudière à tubes de fumée et tubes de flamme ou la chaudière à tubes de fumée et à foyer, chaudières dans lesquelles les gaz de combastion, après avoir quitté la chambre de combustion, sont conduits dans un ou plusieurs carne aux , orientés parallèleme à l'axe longitudinal de la chaudière par un système de tubes de fumée, dans le dessein de transférer leur chaleur à l'eau
EMI1.1
'baignant les tubes de fumée et parvenir finalement a un cam d'lévacuation ou à la cheminée, refroidia à une température sortie que l'on s'efforce, pour des raisons économiques, de rendre aussi basse que possible.
Mais cea chaudières sont entachées d'un grave défait ! 1 celui des plaques tubulaires dans laquelle les tuten de fumée sont dudgeonnés ou aoudéa, et qui est la première
<Desc/Clms Page number 2>
surface à être léchée ou traversée par les gaz très chauds., sortant de la chambre de combustion, subit une contrainte thermique extrêmement élevée, du fait que ces gaz ont en cet endroit leur température initiale la plus élevée du processus consécutif de refroidissement, sur le chemin qu'ils vont parcourir dans les tubes de fumée.
Ceci conduit fréquemment à une surchauffe et à une surcontrainte du matériau constitu- tif de cette plaque tubulaire, ainsi que des extrémités de tubas qui y débouchent. 11 en résulte, en particulier dans les chaudières à plusieurs carneaux, que des fissurations trans- verses apparaissent qui exigent, pour que remède y soit appor- té, des réparations importantes et coûteuses.
Dans les chaudières à production de vapeur, le risque de surchauffe dont on vient de parler est moindre que dans les chaudières à production d'eau chaude ou très chaude, car les transferts de chaleur qui se font du côté de l'eau sont extrêmement importants du fait de la violente turbulence qu'entraîna la montée des bulles de vapeur, ce qui fait qu'à l'endroit où existe ur. fort apport calorifique des gaz de combustion s'oppose du cote de l'eau une reprise calerifique accrue parallèlement.
Il enest autrement dans le cas de chaudières de chauffage à grand volume d'eau destinées à la production d'eau chaude ou très chaude : bien que l'eau échauffée dans la chaudière et partant par une conduite d'aller soit, après refroidissement dans la traversée des radiateurs, renvoyée à la chaudière par une conduite de retour, le plus souvent au moyen d'une pompe, la vitesse d'écoulement de l'eau dans la chaudière ou le long des surfaces chauffantes de celle-ci, et;
surtout dans les chaudières de dimensions relativement grandes, est si réduite qu'on a pratiquement d'aussi faibles transferts de chaleur que si l'eau en contact avec les surfaces chauffan- tes était immobile et, faute d'un refroidissement suffisant du coté de l'eau, la plaque tubulalre du premier carneau faisant
<Desc/Clms Page number 3>
suite à la chambre de combustion est soumise à surchauffe.
Il est en outre possible que dans les chaudières qui travaillent sous faible pression statique d'eau et où la température de l'eau à son départ de la chaudière est proche du point d'ébullition, l'eau vienne en cet endroit à se vaporiser du fait de son faible mouvement. Il en résulte que dans le cas cù l'eau d'alimentation de la chaudière n'a pas été parfaitement traitée, du tartre et de la boue se déposent en particulier en cet endroit, ce qui fait que du coté de l'eau les transferts de chaleur soient encore plvs nettement réduits et que la surchauffe de la plaque tubulaire, ainsi que des extrémités correspondantes des tubes, atteint un degré anomal pour lequel la résistance mécanique du matériau constitutif est si fortement amoindrie que les dommages déjà' mentionnés sont à craindre.
A cela s'ajoute encore que dans le cas des chaudières de chauffage qui marchent au mazout ou au gaz et où, pour régler les apports calorifiques, les brûleurs travaillent souvent de façon intermittent, à une sur- chauffe de la plaque de faisceau lors d'une phase de fonctronnement les brûleurs, succède un refroidissaient de ladite plaque lors d'une phase d'arrêt de ces brûleurs, ce qui conduit à des contraintes alternées indésirables, en particulier de la plaque tubulaire et des extrémités correspondantes des tubes, et accélère le processus de détérioration de cette partie de la chaudière.
Dans ces conditions, la présente invention a pour objet, dans le cas d'une chaudière à eau chaude ou très chaude pourvue d'un tube de flamme ou d'un foyer et de tubes de fumée fixés dans des plaques tubulaires, en particulier si la chaudière marche au mazout ou au gaz, le retour du circuit d'eau mise en circulation par une pompe débouchant sur le dessus de la caisse à eau de la chaudière. de protéger, à contre les surchauffas et contre lesx dépota se faisant du
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
cet' de l'eau, celle des plaques tubulaires 8owni1H; ;; li. contraintes, du fait qu'elle est la première surface à être léchée ou traversée par les gaz chauds sortant de la chambre de combustion.
A cette fin, suivant l'invention, le retour
EMI4.2
d'eau débouche dan3 une chambre qui cor--lxnlque avec la caisse à eau proprement dite de la chaudière et qui est disposée cfir.- tre celle des plaques tubulaires sur laquelle font tête les gaz chauds sortant de la chambre de combustion, avant de s'engager dans les tubes de fusée.
Suivant -ne autre caractéristique de l'invention, ladite chambre peut être forcée par une cloison que les tubes de fumée sont alenésà traverser en laissant des Jours suffisante pour permettre à l'eau de passer. Dans les chaudières
EMI4.3
dotée.} d'un tube de fla:--me de for.--e cylindrique ou due cinrmhre de cow'su3tion do 3e fortse, ladite 61scn suivant l'invention court :¯::t tuteur de cet espaça cj'li.:ri:1.:.;e u3;u'3 la partie irir4riez=-e 4e la caisse eau at laissa drg6e, à cet en(:!":t, u.e owerturo aE'¯: v:9.:1: le ?..'::;.3e de l'eau.
Il suffit d'ailleurs, :'.i'Ja.: l'ir;v'3:.o, de di3?03or ladite c1b dans la J2': ' : section à1 JlÙe àe ::'3 caisse : eau i=1 '¯ fOlt les :.;t3 do J.:::9, Ce::e <=1;.#mbr; "?3Y::.'.: à si çi;rtie 1: r:'ü:? \l:".1] .:.14 '13 "tu ;':-'2 :a:':?v:'. le 7c9;: 2 dl2 1E'fi;:.
Le ccrpt. d'eau .-:.i.39 en ci:'Cl3.ti(in ii.;'C:? 3i xeple au ..,o)"n.. 'l....r;.e :.1C, qui BSt e ;r :"é:--.ctJ l' ea- do circuit de retour d.a sy=t4ze de ct-.a,,:::-.e, est ¯s::z d:3 la C-u'..:!:le.^:.' s'.li V¯'1t l'invention, au ZC: te la plaT.e .le tnhuIs)¯^2 de telle façon ;'1.'3- la .3i;rqze c' aiif'tute e SJ?133 3 de fortes -du C.:Z de3 52 ::.e cc,¯-':n.-3-;i;-. c,Jrr#3?.o#de d- cl^,zé de l'eau, râce à une foi-te vitesse de c-1 rculati:;r. et aussi à la température la plus basse de l'eni :.;...-nt dans la chaudière, un de5 '2XtT'?.'GB¯^.t élevé de refroidisse- cent.
D'autre part, la dpvt e cet endroit de tartre et de boue est empêché du fait que par l'énergie cinétique du
<Desc/Clms Page number 5>
courant d'eau les dépôts de boue sont chassée en permanence, la cristallisation de tartre est évitée et on réalise l'écart de température le plus grand possible par rapport au point d'ébullition de l'eau de la chaudière, de sorte que la production de bulles de vapeur est rendue impossible.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de deux exemples de réalisation de chaudières de chauffage à tubes de fumée dotées des perfectionnements suivant l'invention, ainsi qu'à l'examen des dessins correspondants annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale partielle d'une première forme de réalisation ; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 d'une seconde forme de réalisation.
La chaudière à deux carneaux de la figure 1 est pourvue d'un foyer cylindrique. Une porte de foyer 13 montée
EMI5.1
aVB:l';a.1easuent sur charnières porte un brûleur 2 à mazout ou à gaz qui souffla un mélange de combustible et d'air dans une direction sensiblement parallèle à celle de l'axe de la chambre de combustion cylindrique 3.
Les gaz de combustion sent
EMI5.2
contrains de rabr-cusser clienin sur la fond arrière de ladite 1 et X revenir vers l'avant en longeant les parois de la c::..b=a de =cr;'ou:3ti.Jn <t:; sens inverse à. celui du soufflage iôiti 1, peur ;r devina à nouveau de i2üo dans une chambre .le vG.i2' 15, '3.V"-1t ce SI er:'.:l.;er deze des tubes de fumée 6, qui sent disposa tcut auteur ce la c':13.!:.ora cylindrique 3 G';1-v?oet un cylindre fictif coaxial à celle-ci, tubes par les:.l213 ils V0n vers l'arriére de la chaudière par un tj2: de ect:0n longitudinale, parviennent à une bote à f,.:-2, 3t sont c,n#d;;1a ¯na.?.-et nar une ouverture d'évacuation Tare ;Ine ché#in4e. Aitcar de la Cla;::, de combustion 3 et autour des tuje9 de "\.":1J.;! 6, se trouve une caisse à eau à laquelle les gaz de combustion transférant leur chaleur.
La plaque tubulaire 5 est celle qui subit les contraintes
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
-;nerml.ques .Les plus élevées, car 2es gaz- gorzsnz ae -La cnamore. de combustion lèchent et traversent cette paroi à leur tempéra- ture la plus élevée. L'eau échauffée par la chaudière sort de celle-ci par une conduite d'aller, est refoulée par une pompe à travers les radiateurs et revient à la chaudière, refroidie, par une conduite de retour 11. Conformément à l'invention, ce circuit d'eau est, dans la région de la plaque tubulaire 5 soumis aux plus fortes contraintes thermiques, amené à passer dans une chambre sépares 20, de façon que la partie chauffante fortement contrainte de la plaque 5 soit refroidie par de l'eau à vitesse relativement élevée et à température relativement bas- se.
La chambre séparée 20 est formée par une cloison 19 qui court tout autour de la chambre de combustion 3 et laisse dégagée à sa partie inférieure une ouverture 21 permettant à l'eau de revenir dans la caisse à eau proprement dite. L'eau peut aussi revenir dans cette caisse à eau de la chaudière en sortant de la chambre 20 au long des tubes de t'usée 6 qui traversent la cloison 19 avec un jour suffisant.
On a représenté à la figure 2 une chaudière dans laquelle les gaz sortant de la chambreà combustion 3 pénétrant dans une chambre de renvoi 4, dans laquelle ils rebroussent
EMI6.2
chemin, ail suivant les flèches en trait 1vlte=rc<pu de la figure l2céQt la plaque tabulaire 5 et reviennent vers l'avant 'lar.s les tubes de fW-:i4e 6 '::.ui débouchent è,2ns ladite plaqua 5.
Da.'i3 cette iCl".':.'? de r't8i1.5.'¯'.:1C:'¯ également une cloiso.. 19 fOY".:J8 une chambre d'eau 20 dioes laquelle débouche la conduite de 2tc'.lr 11 et quj. sert .a refroiair la plaque 5. l'es tabes de ftt11ée 6 traversent la cloison 19 av-c un jour. La chambre ,GJ3iCr.'9 20 s'étend da.:-.s toute la rJ.icn de section droite de la caisse à e'u, dx;3 è..wF¯'.''2, : '7-:1,. C'WSGS'S des tubas de ±:zie 6 et elle est -3ar le bas.
3 :; V 3 si D l C A T 1 0 lui '3 1 0 '';':::'<'1:,di0 ;1 ¯w.?i:: t ¯ in .11 et: ou frés chaude, CU::-'y.:3 1 '1ù'"1 .l""..l"'0 l:':: fl2- ¯:..;: eu d'un G'Z' ¯ : de ü ¯3 c
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.