Chaudière à vapeur, . Cette invention a pour objet une chau dière à vapeur comportant des parois inté rieures formant la chambre de combustion et composées d'une multiplicité d'éléments tubu laires métalliques espacés les uns des autres et destinés à permettre une circulation. d'eau à travers eux, ainsi que de plaques métalli- ques fixées auxdits éléments pour barrer les espaces intermédiaires entre eux,
puis -des parois extérieures séparées des parois inté rieures pour former une chambre à air in termédiaire et des moyens pour faire passer l'air de cette chambre à air dans la -chambre de combustion formée par les parois inté rieures, afin de contribuer à la combustion clans ladite ch.aambre -de combustion.
Cette chaudière permet -de remplacer avec anvantage les constructions à parois en bri ques ou en maçonnerie.
Sur le dessin ci-joint, donné à titre d'exemple: La fig. 1 est une vue en perspective d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention, certaines parties étant montrées en coupe; La fig. 2 est une coupe horizontale à travers le foyer de la. chaudière représentée cri fig. 1; La fig. 8 est une vue en détail montrant .des moyens pour amener de l'air et du com bustible au foyer de la .chaudière; Les fig. 4 et 5 sont -des détails de va riantes pour la fourniture d'air et de com bustible au foyer de la chaudière;
Fig. 6 est un fragment montrant la icons- truotion d'éléments tubulaires de parois et de plaques intermédiaires y fixées; Fig. 7 montre une variante de 12 cons- truction représentée dans la fig. 6; Fig. 8 .est un fragment d'une coupe ver ticale à travers une paroi de la. chaudière.
Comme on le voit sur ce dessin, la chau dière comporte des collecteurs antérieurs et postérieurs 10 et 12 de .construction ordinaire, reliés entre eux par des tubes de chaudière inclinés 14, et un dôme à vapeur 16 relié par des raccorês 18 aux collecteurs 10, et par des tubes 20 aux collecteurs 12. Les, collec teurs 10 sont supportés par un élément tubu laire 22 traversant la chaudière dans toute s a largeur, et. de même les collecteurs 1.2 sont supportés par un élément tubulaire transver sal 24.
L'élément transversal postérieur 24 est supporté par une traverse creuse 27 fai sant partie de la paroi postérieure 26 de la chaudière, laquelle paroi est construite d'une pluralité d'éléments tubulaires 28 formés de tubes métalliques et espacés les uns des au tres, comme la. fig. 2 le montre.
chaque élément 28 .est fixée une pièce métallique de barrage formée par une plaque de tôle longitudinale 30 ayant une aile exté rieure, et par une plaque métallique 52 sein- bla.ble. Ces plaques métalliques sont fixées à la. surface extérieure de l'élément \38. Comme le montre la fig. 6, les plaques 3(1 des éléments adjacents se recouvrent et bor- rent complètement l'espace intermédiaire entre deux éléments tubulaires adjacents 28.
Les plaques 30 et 32 ne sont pas fixées les unes aux autre. d'une façon rigide; elles se touchent seulement légèrement de manière @i permettre à la cloison de harrage de se dila- tf r et de se contracter.
Les extrémités inférieure: des c#lénients tubulaire, 28 sont fixées à. un élément creux 31 ayant, la forme d'une caisse et formant effectivement. un seuil inférieur qui supporte hi paroi 26.
Les éléments tubulaires 28 ont une ern- liase à l'endroit désigné par 36 (fig, 8), cette embase reposant sur l'élément 34 et le joint (#ntre les éléments 31 et ?8 étant rendu bien étanche par un maindrinage 38 (ou aussi par soudage).
Dans ce cas, où il faut établir le mandrin ege des éléments 28 dans la paroi de l'élément 34 cri 38, clcs ouvertures seront. prévues dans les élément\ 34 en face des tubes 28, enfin dc peinietfre l'introduction de l'outil servant au sertissage. Des bouclions 40 seront employés pour fermer ses ouvertures.
La paroi postérieure 26, y compris les traverses 2 7 et 34 forme une construction creuse, étanche à la vapeur, propre à servir comme surchauffeur. La vapeur humide ve- ria.nt du sommet du t-ainbour 16 passe par le tuyau 17 à l'élément transversal <B>27.</B> et elle est surchauffée au contact des surfaces des éléments 28 formant la paroi postérieure.
Un tuyau d'é.cliappeinent 19 est raccordé à l'élément-seuil inférieur ereux 34. pour con duire la vapeur surchauffée au point voulu.
Les paroi latérales 42 et 44. ainsi que la paroi antérieure 46 sont composées également chacune d'une pluralité d'éléments tubulaires 28, espacés les uns des autres ainsi que fig. 2 le montre, et les espaces intermédiaires entre ces éléments sont fermés par -des pla ques 30 de la manière représentée en fi-. 6 et comme décrit plus haut \a propos de la construction de la paroi 26. Ces éléments sont reliés, à. leurs extrémités inférieures, à. des élément.-; -seuils Creux 48 et 50, aux côtés, et à un seuil 52 à. l'avant de la chaudière.
La, paroi antérieure 46, supportée par l'élément 52, porte à, son extrémité supé rieure un élément transversal creux 54. Des Cléments latéraux 56 et 58, se dirigeant vers l'arrière depuis l'élément 54 sont reliés à celui-ci par <B>de..;</B> raccords convenables. Les extrémité: postérieures de ces éléments laté raux 56 et 58 sont raccordées de la, même manière à. l'élément 22.
Les éléments 56 et 58 sont reliés les uns aux autres par des éléments creux 28a for mant une paroi supérieure ou toit 60 couvrant la partie antérieure de la chaudière qui est ce qu'on appelle dans le langage du métier un "foyer hollandais".
Les éléments-seuils 34. 48, 50 et 52 sont creux, ainsi que cela a été expliqué ci-dessus. et en outre ainsi que fig. 8 le montre, ils acmmuniquent avec les éléments tubulaires ?8, de sorte qu'effeetivement ils forment des collecteurs.
De même, les éléments 24, 54, ."56 et 58 sont raccordés d'une façon semblable aux éléments 28 et forment également des collecteurs. Cette disposition fournit donc une construction dans laquelle la vapeur peut circuler à l'intérieur de la. paroi postérieure, < fin d'être surchauffée, comme il a été dit ci-dessus, et l'eau peu circuler à- l'intérieur des parois antérieures et latérales de la chau dière et. .aussi : l'intérieur du toit de la. par tie formant le "foyer hollandais".
L'eau d'alimentation est amenée à la chaudière par plusieurs tuyaux 62 visibles clans la fig. 1, raccordés latéralement aux éléments-seuils 48 et 52. L'eau relativement froide qui entre par les tuyaux 62 circule dans les éléments-seuils et dans les éléments tubulaires 28 des diffé rentes parois. L'eau d'alimentation pourrait aussi être amenée seulement à un desdits élé- ments-seuils et être conduite de là nu suivant et de celui-là au troisième par des tuyaux de raccordement qui ne figurent pas sur les des sins, pour que l'eau fraîche arrive à toutes les parties de la chaudière.
Les parois latérales 42 et 44 clé la @chau- dière sont prolongées ,jusqu'à la hauteur des tubes 20, de façon à enfermer entre elles le groupe complet des tubes à eau. La chau dière penit être ferméa en haut d'une manière quelconque, et @clés tuyaux de fumée condui sant à la. cheminée pourront y être prévus. Ces détails ne sont pas représentés pour plus de clarté du dessin.
Aux angles où les parois 42 et 44 rencon trent les parois antérieure et postérieure 46 et 26, les espaces entre les éléments tubu laires 28 sont obturés par des plaques 30a sem blables aux plaques 30 qui barrent les. es paces intermédiaires entre les éléments tubu laires clés parois elles-mêmes. Les parois 42, 44, 26 et 46 entourent une chambre 64 dans laquelle la -combustion a lieu, ainsi qu'on le décrira plus loin.
Le,J parois intérieures formées par les éléments 28 sont entourées d'une enveloppe extérieure composée de parois latérales 66 et 68, et de parois antérieure et postérieure 70 et 72. Ces parois sont écartées des parois creuses 26, 42, 44 et 46 d'une faible distance, de sorte qu'une chambre à air 74 est formée entre les parois intérieures et extérieures. L'air peut y entrer par des ouvertures 76 ménagées dans la paroi extérieure, et des moyens sont prévus pour amener l'air depuis la chambre ainsi formée à la chambre de com bustion.
La fig. 3 montre une tubulure en forme de buse conique 78 logée entre deux éléments 28 et formant un passage pour l'air passant :de la chambre à air 74 à la chambre de combustion 64 de la manière indiquée par les flèches. Un tuyau-brfileur 80 à combus tible fluide passe à travers la. paroi 70 et par l'axe de la buse 78. Un combustible fluide tel que de l'huile, du gaz, ou bien du charbon pulvérisé peut être introduit par le tuyau 80 clans le foyer 64. Le combustible peut se mélanger à l'air arrivant dans la chambre 64 par la buse 78, et la -combustion se fait à l'intérieur de la chambre 64.
Plu sieurs brûleurs du genre de celui qui vient d'être décrit sont prévus. La fig. 2 en mon tre six.
Dans la variante de la fig. 4, le tube- bdileur 80 passe directement à travers les plaques 30 entre deux éléments tubulaires 28. alors -que l'air de la .chambre à air 74 passe dans la chambre de combustion par une courte tubulure 82 traversant les plaques 30 entre d'autres éléments tubulaires 28.
Dans la fig. 5, on a montré une autre variante, où le tuyau-brûleur 80 amenant le combustible est pourvu d'ouvertures 8-4 par lesquelles l'air est- aspiré depuis la- chambre 74 lorsque le combustible est injecté dans le foyer.
Au lieu die fermer les espaces entre les élé ments tubulaires adjacents 28 par des plaques 30, 32, ainsi que cela a été décrit ci-dessus, on pourrait aussi employer une plaque fa çonnée suivant la fig. 7, ayant une partie centrale cintrée 33 et des ailes 35 et 37. Ces ailes sont destinées à recouvrir -les ailes de plaques similaires fixées aux éléments 28 adjacents.
La multiplicité des éléments tubulaires 28 forme un moyen de circulation pour l'eau ou pour la vapeur dans les parois de la P-hau- dière. Les éléments 28 sont raccordés en haut et en bas par les éléments 24 et 34, en forme de caisse, servant de collecteurs et aussi de supports. Comme l'eau servant à l'alimenta tion de la chaudière décrite circule dans les parois intérieures de celle-ci, il est possible d'employer des parois métalliques à la place des parois en briques ou en maçonnerie em ployés jusqu'ici dans des chaudières station naires.
L'eau d'alimentation circulant dans lesdites parois de la chaudière absorbe de la chaleur qui serait perdue si des parois en bri- clues ou en matière semblable étaient eni- ployées. Les parois de la chaudière forment en c-ffet un surehauffeur pour la vapeur et un réchauffeur pour l'eau d'alimentation; de plus. elles aident à réchauffer l'air servant à la combustion.
Les plaques fermant les espaces entre les éléments tubulaires 28 empêchent les fuites des gaz @de combustion entre les éléments tubulaires; elles servent en outre à conduire la chaleur aux éléments tubulaires et<B>à,</B> l'eau qui y circule.
Les ,parois extérieures qui entourent les parois creuses forment, ainsi qu'il a été expli qué. une -chambre à. air autour de ces der nières. afin de réchauffer l'air devant servir à. la combustion. L'emploi d'air réchauffé préalablement augmente le rendement de la chaudière en utilisant la chaleur qui autre ment serait perdue par la radiation. à l'at mosphère ambiante.
La construction à parois creuses, décrite ci-dessus, peut aussi être appliquée au fond de la, chaudière, ainsi qu'il est indiqué en 28b dans la fig. 2. Cela. est. particulière=ment avantageux- lorsqu'on emploie du combustible pulvérisé, .car on peut alors faire circuler de l'eau par le fond de la @ch.audière. ce qui em pêche le collage des scories au fond de la chaudière.